„Masowe wymieranie” kojarzy się nam z wyginięciem dinozaurów, lecz to zaledwie wierzchołek góry lodowej. Takich momentów w historii Ziemi było znacznie więcej.
Co w ogóle możemy uznać za masowe wymieranie? Udzielenie jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie nie jest proste, aczkolwiek zazwyczaj wskazuje się na kilka elementów. Wbrew pozorom masowe lub też wielkie wymieranie nie musi mieć miejsca w krótkim okresie. Nie musi to być nawet rok czy kilka lat. Mogą być ich nawet miliony, by w dalszym ciągu pewien ciąg wydarzeń został zaklasyfikowany jako jedno i to samo wymieranie.
David Jablonski wskazuje w tym kontekście trzy kryteria. Po pierwsze, epizod wymierania musi być zdarzeniem krótkim w stosunku do średniego czasu trwania taksonu (jako takson w skrócie możemy rozumieć grupę spokrewnionych ze sobą organizmów). Taki okres przykładowo w odniesieniu do morskich bezkręgowców nie powinien trwać dłużej niż od 1 do 10… milionów lat. Po drugie, musi dojść do wymarcia wielu taksonów, a zakres geograficzny tego wymierania powinien być znaczący. I wreszcie po trzecie, samo tempo wymierania w stosunku do tła powinno być znaczące. Ale jak coś takiego w ogóle można oszacować?
Wymieranie wymieraniu nierówne
Możemy też wskazać przykładowe typologie wymierań, jak chociażby tę podaną przez Erle G. Kauffmana. Wyróżnił on przede wszystkim wymierania katastroficzne oraz zachodzące w krótkim pod względem geologicznym okresie. Wśród tych ostatnich wskazał na wymierania gradualne (znikanie taksonów jeden po drugim) oraz schodkowe (stepwise), zachodzące etapami, przy czym na każdym z nich znika od kilku do kilkunastu taksonów.
Próbując określić, z jakimi wielkimi czy też masowymi wymieraniami mieliśmy do czynienia do tej pory, musielibyśmy zdecydować się na jakieś ich ramy czasowe. Naukowcy podchodzą do tego w różny sposób. Silna jest pozycja propozycji z 1982 roku, której autorami są paleontolodzy z Uniwersytetu Chicago John Sepkoski oraz David Raup. Na podstawie dotychczasowych badań stwierdzili oni, że w dotychczasowych dziejach naszej planety pięciokrotnie dochodziło do masowego wymierania gatunków. O zaproponowanych przez nich wariantach tych wymierań mówi się jako o tzw. „Wielkiej Piątce” – Big Five. Przyjrzyjmy się zatem im po kolei.
1. Wymieranie ordowickie lub ordowicko-sylurskie
Miało miejsce jakieś 445–450 milionów lat temu, w późnym ordowiku. Należy tutaj podkreślić wtedy życie na lądzie niemalże jeszcze nie istniało. Zdecydowana większość tak fauny, jak i flory zlokalizowana była pod powierzchnią wody. Ocenia się, że wymieranie ordowickie trwało od 1–2 do kilkunastu milionów lat i zapewne przebiegało dwuetapowo, z odstępem liczącym około miliona lat. Objęło swoim zasięgiem większość, bo 60% rodzajów istniejących wtedy morskich bezkręgowców, 85% gatunków. Dotknięte nim zostały przede wszystkim trylobity, ramienionogi, liliowce, mszywioły, łodzikowate i koralowce.
fot.PaleoEquii /CC BY-SA 4.0Wymieraniem ordowickim dotknięte zostały przede wszystkim trylobity, ramienionogi, liliowce, mszywioły, łodzikowate i koralowce.
Co było jego przyczyną? Spekulowano co do możliwego wybuchu supernowej, który spowodowałby wyrwę w powłoce ozonowej, lub rozbłysku gamma, który wysłałby w kierunku Ziemi dawkę szkodliwego promieniowania. Wiadomo, że doszło wtedy do ochłodzenia się klimatu na Ziemi. Wiąże się je z wystąpieniem zlodowacenia, czemu towarzyszyło również obniżenie poziomu wody w morzach, która uwięzła w pokrywie lodowej. Niestety przystosowanie się gatunków, które przetrwały, do nowej rzeczywistości bynajmniej im nie pomogło. Gdy klimat dość gwałtownie się ocieplił, doszło do kolejnej fali wymierania.
Czytaj też: Człowiek jest największym szkodnikiem w historii. Zobacz gatunki, które zniknęły przez niego
2. Wymieranie dewońskie
Do kolejnego wymierania doszło pod koniec dewonu, około 375 milionów lat temu. Ponownie poniesione straty w liczbie gatunków, które wyginęły były znaczące: zniknęło około 70–80% z nich. Ucierpiały koralowce, małżoraczki, trylobity, ramienionogi, mszywioły, tentakulity, amonity i konodonty. Wymieranie dewońskie jest jednym z najsłabiej poznanych wymierań w historii Ziemi. Nic też dziwnego, że informacje o nim w źródłach znacząco się różnią. Można oszacować, że trwało ono około 20 milionów lat. Prawdopodobnie również przebiegało etapowo.
fot. Eduard Riou/domena publicznaDo wymierania dewońskiego mogły doprowadzić zakorzeniające się na lądzie rośliny: żyzna ziemia zaczęła trafiać do oceanu, czego skutkiem był masowy rozrost alg
Co do niego doprowadziło? Możliwe, że tak jak w przypadku późnego ordowiku doszło do ochłodzenia, a następnie ocieplenia się klimatu. Można też spotkać informację o tym, że przyczyniły się do tego zakorzeniające się na lądzie rośliny: żyzna ziemia zaczęła trafiać do oceanu, czego skutkiem był masowy rozrost alg i powstanie „martwych stref” pozbawionych tlenu. Nie można też wykluczyć czynnika wulkanicznego lub uderzenia obiektu kosmicznego.
Czytaj też: 5 najbardziej krwiożerczych dinozaurów
3. Wymieranie na przełomie permu i triasu
Nazywa się je czasem „wielkim wymieraniem”, ponieważ to, co wydarzyło się około 250 milionów lat temu, w istocie było niszczycielskie. Wyginęło wtedy aż do 95% żyjących wcześniej gatunków morskich oraz 75% istniejących już wtedy gatunków lądowych. Łatwiej zatem byłoby tutaj wskazać te gatunki, którym udało się przetrwać. Również tutaj wydaje się, że mieliśmy do czynienia z pewnymi etapami. Samo wymieranie na pograniczu permu i triasu trwało jednak zdecydowanie krócej niż oba opisane powyżej. Jako wartości graniczne wymienia się od 15 milionów lat do zaledwie kilkudziesięciu tysięcy.
Naukowcy nie są zgodni co do tego, co je wywołało. Szczególnie często wspomina się o wzmożonej i intensywnej aktywności wulkanicznej, która miała miejsce szczególnie na terenie obecnej Syberii. Doprowadziła ona do znaczącego wzrostu zawartości dwutlenku węgla w atmosferze. W efekcie doszło do zanieczyszczenia środowiska przez osady bogate w węgiel i siarkę. Ratunku nie było również dla zwierząt morskich, ponieważ wody uległy w dużej mierze zakwaszeniu. Jednocześnie spadła zawartość tlenu w wodzie. Oczywiście wydarzenia te nie mogły pozostać bez wpływu na klimat.
4. Wymieranie na pograniczu triasu i jury
Trias nie był przyjemnym okresem do życia. Od wspomnianego powyżej wymierania minęło zaledwie 50 milionów lat, gdy doszło do kolejnego – około 200 milionów lat temu. Jego skala była może mniejsza, ale w dalszym ciągu niszczycielska: dotknęła 80% gatunków, w tym przede wszystkim zwierząt. Wyginęły ostatnie konodonty, ponownie zmniejszyła się różnorodność ramienionogów. Zniknęły całe rodziny (w znaczeniu systematyki gatunków) lądowych czworonogów, w tym np. prehistoryczne krokodyle. Nie przeżyła również część pterozaurów.
fot.National Science Foundation, Zina Deretsky/domena publicznaCo najmniej kilka masowych wymierań mogło być spowodowanych wzmożoną aktywnością wulkanów
Wiele wskazuje na to, że historia znowu się powtórzyła. Oto bowiem ponownie na naszej planecie w znaczący sposób dały o sobie znać wulkany. Lecz tym razem za wyginięcie tak wielu gatunków odpowiedzialny był obszar, który obecnie znajduje się pod dnem Oceanu Atlantyckiego. Ponownie zatem doszło do zanieczyszczenia atmosfery toksycznymi pyłami, a szkodliwe osady pokryły planetę.
Czytaj też: Jak wyglądała Ziemia 10, 50, 300 czy 750 milionów lat temu?
5. Wymieranie pod koniec kredy
To właśnie w tym czasie wyginęły dinozaury. Stało się to około 66 milionów lat temu. Ale „ofiarą” wymierania kredowego padły nie tylko wielkie gady. Jak szczegółowo wymienia Danuta Peryt: Nastąpiło wówczas masowe wymieranie morskiego planktonu wapiennego, mezozoicznych mięczaków (rudysty, inoceramy, amonity, belemnity, ostrygi, ślimaki i inne), jeżowców, korali, morskich i lądowych gadów oraz roślin. Ogółem około 75% gatunków.
fot.Donald E. Davis/NASA/domena publicznaGłówna przyczyna wymierania kredowego wydaje się być oczywista: uderzenie w Ziemię kosmicznego obiektu w postaci asteroidy lub komety
Tutaj główna przyczyna wydaje się być oczywista: uderzenie w Ziemię kosmicznego obiektu w postaci asteroidy lub komety. Potwierdza to tzw. anomalia irydowa. Zresztą znane jest nawet miejsce, gdzie to nastąpiło. Jest nim Półwysep Jukatan w Meksyku. Szacuje się, że asteroida miała około 13 km średnicy i uderzyła w powierzchnię Ziemi z prędkością 72 000 km/h, wybijając otwór o średnicy 180 km i głębokości 19 km. W ten sposób powstał krater Chicxulub. Doszło do wyrzucenia do atmosfery ogromnej ilości pyłów, które zablokowały dostęp światła słonecznego, na skutek czego przerwane zostały łańcuchy pokarmowe. Również klimat znacząco się wtedy ochłodził.
Czytaj też: W poszukiwaniu ropena – czy pterozaury przetrwały do naszych czasów?
Czy żyjemy w czasach szóstego masowego wymierania?
Coraz więcej znaków na niebie, ziemi i w wodzie wydaje się na to wskazywać. Niestety człowiek ma tutaj sporo do powiedzenia. I może zarówno polepszyć sytuację, jak i znacząco ją pogorszyć. Sporo zależy od naszego podejścia do ochrony klimatu czy zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Aktualnie tempo znikania gatunków jest jednym z najwyższych w historii. Zgodnie z danymi International Union for Conservation of Nature zaledwie od 1970 roku aż 35 00 gatunków zostało uznanych za zagrożone wyginięciem. A w samym tylko XX wieku wyginęły 543 gatunki lądowych kręgowców.
W porównaniu do całej prehistorii wydaje się, że to niewiele, ale musimy pamiętać o jednym istotnym aspekcie. Otóż masowe wymieranie może trwać nawet miliony lat. Jeżeli aktualne tempo znikania kolejnych gatunków utrzyma się przez kolejne tysiące lub dziesiątki tysięcy lat, za kilka ich milionów faktycznie może się okazać, że w tym momencie żyjemy w początkowej fazie szóstego wielkiego wymierania w dziejach Ziemi. Jak potoczy się historia? Czas pokaże…
Bibliografia
- J. Benton, D. A. T. Harper, Introduction to Paleobiology and the Fossil Record, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, 2020.
- Dutfield, The 5 mass extinction events that shaped the history of Earth — and the 6th that’s happening now, www.livescience.com, dostęp: 30.06.2023.
- M. Hull, S. A. F. Darroch, Mass Extinctions and the Structure and Function of Ecosystems, „The Paleolontological Society Papers”, vol. 19/2013.
- Kowalewski, Zapis kopalny biozróżnicowania: Co wiadomo po 150 latach liczenia skamieniałości?, „Rocznik Muzeum Ewolucji Instytutu Paleobiologii PAN”, nr 2/2010.
- B. Losos (red.), The Princeton Guide to Evolution, Princeton University Press, Princeton 2017.
- M. Marshall, Forty years later: The status of the “Big Five” mass extinctions, „Cambridge Prisms. Extinction”, vol. 1/2023.
- Peryt, Wielkie wymierania, strategie przeżycia i odradzania się biocenoz z globalnych kryzysów – aktualny stan poznania, „Przegląd Geologiczny”, vol. 47, nr 4/1999.
- Peryt, Wielkie wymierania we fanerozoiku, „Kosmos”, nr 45/1996.
- Popkiewicz, A. Kardaś, S. Malinowski, Nauka o klimacie. Mechanizmy działania systemu klimatycznego. Zmiany klimatu w przeszłości i obecnie, Wydawnictwo Sonia Draga, Katowice 2018.
- Racki, Wielkie wymierania i ich przyczyny, „Kosmos”, nr 3-4/2009.
- V. Solé and M. Newman, Extinctions and Biodiversity in the Fossil Record [w:] Encyclopedia of Global Environmental Change, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, 2002.
- Tarlach, The 5 Mass Extinctions That Have Swept Our Planet, www.discovermagazine.com, dostęp: 30.06.2023.
- Weiner, Zmiany różnorodności biosfery: dawniej, dziś, jutro, „Nauka”, nr 1/2023.
KOMENTARZE (4)
Co do kredowego wymierania to obecnie konkurują ze sobą dwie teorie: impactu i nowsza erupcji wulkanicznych dekańskich (Indie), a na horyzoncie pojawiła się i trzecia mająca obie poprzednie pogodzić – słabnącego Słońca. Ta druga zaczyna dominować w nauce, ale dlaczego? Otóż meteor, który utworzył krater Chicxulub miał „rypnąć” 300 tys. lat przed końcem kredy i być zbyt małym. Wiele organizmów, także dinozaurów, miało wymrzeć długo – miliony lat, przed, a równie wiele po uderzeniu. Niektórzy twierdzą, że bolidów było więcej i były niektóre dużo większe niż ten jukatański – wiąże się jeden z nich z ogromnym kraterem (?) indyjskim Shiva. „Szacuje się, że przed uderzeniem asteroidy średnia temperatura w strefie tropikalnej wynosiła 27°C, po impakcie natomiast jedynie 5°C! W skali całego świata zanotowano spadek temperatury o 26°C, a na przestrzeni przynajmniej trzech pierwszych lat po katastrofie średnia roczna temperatura utrzymywała się poniżej zera…” mówi jedno z opracowań. Za wulkanami zaś przemawia długotrwałe utrzymywanie się dużych stężeń siarki atmosferycznej na co najmniej tysiące lat ochładzającej klimat, a nie ledwie 30. Bowiem owszem uderzenie meteorów zwiększa zasiarczenie powietrza ale włąśnie na krótko. Natomiast „wysoce reaktywne” na temperaturę błony lipidowe kopalnych mikroskopijnych archeonów wskazują na długotrwałe, być może nawet miliony lat trwające, zasiarczenie atmosfery.
A słabnące Słońce ma powodować tak zwiększoną aktywność wulkaniczną, jak i „urywanie się” bolidów kosmicznych w tym i nawet komet, z ich dotychczasowych orbit.
Czy obecnie mamy masowe wymieranie – jego początek? Nie. Stanowczo nie. To tylko skrajnie niepewna hipoteza tzw. „aktywistycznych” naukowców „klimatystów” i „enwiromentalistów”. Po pierwsze, gatunki zawsze wymierały, po drugie nie wiemy nawet ile mamy gatunków, czy 3, czy może i nawet 100 milionów!, bo… Bo absolutna większość to owady. Po trzecie ginie głównie mega fauna, rzadziej mega flora oraz gatunki tzw. efemeryczne wynikłe z dużego współczynnika rozmnażania np. żab, gryzoni, ssaków owadożernych, owadów itd. Mega fauna ginie głównie dlatego, że wraz ze wzrostem wielkości spada jej liczebność – możliwość kojarzenia. Gatunki podstawowe tzw. „szkieletowe” ekosystemów nie są jednak nigdzie jak dotąd zagrożone.
W materiałach dla szkół średnich „Różnorodność gatunkowa” mamy graficzne zestawienie liczby taksonów rodzajowych dawniej i dziś. I tak jak przed kredowym wymieraniem było ich około 2 tys., to dziś jest ich… aż – takich „pewnych”, ponad 4 tys.!, najwięcej w dziejach!, nie, nie „planety” jak chcą propagandziści ekologistyczni, ale po prostu ZIEMI.
Z sekcji „Pamiętaj” tego ww. materiału dydaktycznego polecam wszystkim, nie tylko autorowi artykułu, ten punkt:
4. Najbardziej RÓŻNORODNE GATUNKOWO ekosystemy istnieją w strefie KLIMATU CIEPŁEGO i wilgotnego. (!…)
Włączam witrynę a tu „na jedynce” artykuł z pytaniem w tytule: „Czy żyjemy w epoce masowego wymierania?…”. Ludzi jest nie mniej niż osiem miliardów a reszta żyjątek jeśli wymiera to tylko przez nas. Ten portal chyba dla niepiśmiennych.
Skoro wg entomologa stosowanego prof. K. Wiecha z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, którego poznałem gdy był on tylko jeszcze doktorem, gdy byłem na stażu naukowym w ówczesnej AR: „Niektórzy uważają, że na każdego człowieka żyjącego w tej chwili na Ziemi przypada nawet 250 milionów SZTUK owadów.” (…) zatem „…na kilogram masy naszego ciała przypada 300 kg owadów.” – a to tylko niewielka część tej „reszty żyjątek” (!); to dlatego te wielkie wymieranie jest, będzie spowodowane przez owady?
Niektórzy twierdzą, że a i tak będzie, a… A nasze miejsce zajmą owady społeczne :-)
…
Znalazłem „stary” artykuł (pseudo)ekologiczny – „ekologistyczny” jak najbardziej, w „wybiórczej” wieszczący, że w 2020. nie będzie już żyjących na wolności lwów, lampartów, czy gepardów. Pierwsze miały „paść” tygrysy… Tymczasem zwłaszcza gepardy, dzięki programom naukowym wspierających je i ich habitaty, są coraz liczniejsze… Zdolność do ochrony swej niszy zwłaszcza przed fragmentacją, ponoć świadczy o ogromnych możliwościach adaptatywnych człowieka. Wg jednej z przeglądowych prac z przed kilku lat typu metaanalizy, „podpisanej” przez wybitnych uczonych „prawdziwych” ekologów – „nie aktywistycznych”; dlatego, dzięki tym „ekologicznym”, „zrównoważonym” zdolnościom przystosowawczym, nawet blisko 40 miliardowa populacja ludzka nie jest w stanie spowodować masowego wymierania, i to i w perspektywie miliona lat…
…
Może więc ten portal jest dla „niepiśmiennych”…, ale za to na pewno przeznaczony dla czytających ze zrozumieniem ;-)
Sorry ale…
Zagrożenia są, to oczywisty fakt, jednak…
Gdy właśnie słyszę od szacownej BBC, że to dlatego iż pod rolnictwo zajęte jest blisko połowa powierzchni lądów, a z tego 80% przeznaczone jest pod chów zwierząt… A z kolei nic nie ma tam o tym, że z tego tylko circa 1/4 to produkcja zboża i soi paszowej pod chów intensywny…
A reszta? A to chów ekstensywny w na ogromnych obszarach Indii, Brazylii, Argentyny, Pakistanu, Australii etc…., gdzie zwierzęta hodowlane zwłaszcza bydło, właściwie zajęły miejsce i pełnią rolę megafauny – nieomal tak jak w czasach kredowych dinozaury, zwiększając ogromnie bioróżnorodność tych trawiastych siedlisk i żyzność ich gleb… (To dlatego u nas wprowadzamy na porzucone łąki i pastwiska krówki polskie czerwone by „udawały” tury i chroniły je przed zarastaniem lasem, usuwającym nie tylko unikatowe gatunki np. ptaków, ale i wyjaławiającym gleby…)
Jeśli tego nie słyszę to wiem, że gdy nie wiadomo o co chodzi…