Крупнейшие вымирания таксонов

 Вымирание таксонов происходит более или менее постоянно (фоновое вымирание), но оно прерывается кратковременными событиями вымирания большого числа организмов в ходе биотического кризиса (массовое вымирание). Исчезновение таксонов с лица Земли можно считать закономерным следствием эволюции органического мира. В каждой филогенетической линии одни таксоны дают начало другим, а сами рано или поздно вымирают.

Массовое вымирание  – это одновременное в глобальном масштабе исчезновение многих таксонов высокого ранга, принадлежащих различным  группам организмов, и резкое сокращение разнообразия тех, которые полностью  не исчезают. Вымирание таксонов – это непрерывный процесс, идущий с более или менее постоянной скоростью; в палеонтологической летописи МВ фиксируются по резкому росту уровня вымирания (количество вымирающих таксонов, выраженное в процентах от общего числа существовавших в течение данного времени).

Великие массовые вымирания

Предполагается, что первыми зафиксированными событиями  такого типа были вымирания вендского  периода. На рубеже рифея и венда  отмечается резкое обеднение фитопланктона, что было связано с влиянием одного из величайших в истории Земли  оледенений. После оледенения появились  разнообразные крупные многоклеточные, которые очень быстро распространились практически глобально, но просуществовали  недолго и почти полностью  вымерли в начале второй половины вендского периода. Однако имеющихся  данных об органическом мире докембрия  совершенно недостаточно для адекватного  описания событий этого МВ. К великим  МВ, которые однозначно признаются всеми исследователями, можно отнести  следующие четыре: ордовикско-силурийское, пермско-триасовое, триасовое-юрское и мел-палеогеновое.

Протерозой

Протерозойский  эон, протерозой — геологический эон, охватывающий период от 2500 до 542,0 ± 1,0 млн лет назад. Приходит на смену архею

Наиболее  значимые события

• Образование кислородной атмосферы в палеопротерозое, появление озонового слоя планеты. Ранее существовало предположение, что через 600 млн лет после начала протерозоя, около 2 млрд лет назад, содержание кислорода достигло так называемой «точки Пастера» — около 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Сейчас, однако, доказано, что не позднее 2,4 млрд лет назад содержание кислорода в атмосфере уже достигло примерно 10 % от современного — произошла кислородная катастрофа
• Формирование современного объема мирового океана.
• Наиболее длительное в истории Земли гуронское оледенение (2,4-2,1 млрд лет назад); несколько эпох глобального оледенения в позднем неопротерозое;
• Появление многоклеточных организмов: губки, грибы. Конец протерозоя (венд) можно назвать «веком медуз».
• Результатом жизнедеятельности прокариотов (бактерий и одноклеточных водорослей, живших, по-видимому, и на суше)стало образование почвы.

Ордовикско-силурийское  вымирание — третье c точки зрения процентного отношения вымерших родов из пяти сильнейших массовых вымираний в истории Земли и второе — по потерям в количестве живых организмов. В период между 450 и 440 млн лет назад, с промежутком в 1 млн лет, произошли два всплеска вымирания. В то время вся известная жизнь происходила в морях и океанах. Погибло более 60 % морских беспозвоночных, включая две трети всех семейств брахиопод и мшанок. Особенно пострадали брахиоподы, двустворчатые моллюски, иглокожие, мшанки и кораллы. Непосредственной причиной вымирания, как представляется, явилось движение Гондваны к области южного полюса. Это привело к глобальному похолоданию, оледенению и последовавшему за ним падению уровня мирового океана. Отступление границы океана разрушило или повредило места обитания вдоль континентального побережья. Данные об оледенении были найдены в отложениях в пустыне Сахара. Комбинация низкого уровня мирового океана, похолодания и образования ледников, вероятно, и послужило причиной Ордовикского вымирания.

В это время  большинство сложных многоклеточных организмов обитало в море. Вымирает около 100 морских семейств, что составляет примерно 49 % от всех родов животного мира (более надежная оценка по сравнению с количеством видов). Брахиоподы и мшанки были уничтожены, наряду со многими из трилобитов, семействами конодонтовых и граптолитов.

Статистические  анализы потерь морских организмов для этого времени показывают, что уменьшения разнообразия в основном обусловлено резким скачком вымирания, а не уменьшением видообразования.

Причины катастрофы

В настоящее  время Ордовикско-силурийское вымирание  интенсивно изучается. Хронология соответствует, как представляется, началу и концу  самых тяжелых ледниковых периодов фанерозоя, которые ознаменовалось в конце длительным похолоданием в Хирнантском ярусе (верхний ордовик). Вышеуказанное пагубно сказалось на фауне конца ордовика, для которого был характерен типично парниковый климат.

Этому предшествует падение содержания в атмосфере  углекислого газа, которое избирательно коснулось живущих в мелководных  морях организмов. Так, на суперконтиненте Гондвана, дрейфовавшем в районе Южного полюса, формируется ледяная шапка. Слои были обнаружены в горных породах, соответствующих концу ордовика в Южной Африке, а затем и в северо-восточной части Южной Америки, которая находилась в то время также в области Южного полюса. Ледники удерживали воду, в межледниковый период — высвобождали, по этой причине уровень мирового океана существенно колебался несколько раз. Обширные мелководные внутриконтинентальные моря ордовика поднимались, разрушая биологические ниши, затем снова возвращались к прежнему состоянию, при этом происходило уменьшение популяций, часто с исчезновением целых семейств организмов. С каждым следующим периодом оледенения утрачивалось биологическое разнообразие (Emiliani 1992 p. 491). По результатам исследования Северо-Африканских отложений Жюльен Моро сообщает о 5 периодах оледенения от сейсмических явлений^[10].

Сдвиги в глубоководных  формациях при переходе из низких широт, характеризуемых парниковыми  условиями, в высокие широты, для  которых характерно льдообразование, сопровождались увеличением глубоководных  океанских течений и насыщением придонной воды кислородом. Новая  фауна непродолжительное время  процветает, до возвращения к бескислородным условиям. Без океанских течений фауна начинает извлекать питательные вещества из глубинных вод. Выживают лишь виды, справляющиеся с постоянно изменяющимися условиями. Они заполняют освободившиеся экологические ниши.

Гипотеза  вспышки гамма-излучения

Этой теории придерживается в настоящий момент небольшое количество ученых. Предполагается, что причиной начала вымирания является вспышка гамма-излучения от сверхновой, находящейся в шести тысячах световых лет от Земли (в ближнем по отношению к Земле рукаве галактики Млечного пути). Десятисекундная вспышка уменьшила озоновый слой атмосферы Земли примерно наполовину, подвергнув живущие на поверхности организмы, включая отвечающие за планетарный фотосинтез, сильному ультрафиолетовому облучению. Однако не найдено однозначных доказательств того, что рядом происходили подобные гамма-вспышки.

Вулканизм и эрозия

Главная роль отводится, согласно недавним исследованиям, изменениям уровня углекислого газа. В позднем ордовике газовыделение из основных вулканов было сбалансировано сильной эрозией поднимающихся Аппалач, которые изолировали CO₂. В Хирнантском ярусе проявления вулканизма прекращаются, и продолжение эрозии могло являться причиной быстрого и значительного сокращения количества CO₂. Эти события совпадают с быстрым и коротким периодом оледенения.

Палеозой

Палеозойская  эра- крупный период в истории развития Земли, следовавший за архейской эрой и предшествовавший мезозойской эре. Палеозой начался 542 миллионов лет назад и продолжался около 290 миллионов лет. 
 
Палеозойская эра (эратема) подразделяется на шесть периодов (систем):  
Ранний палеозой  
Кембрийский периодский (542 млн лет - 488 млн лет)  
Ордовикский (488 млн лет - 443 млн лет)  
Силурийский (443 млн лет - 416 млн лет)  
Поздний палеозой  
Девонский (416 млн лет - 359 млн лет) Ф 
Каменноугольный (359 млн лет - 299 млн лет)  
Пермский (299 млн лет - 251 млн лет)

Именно в палеозой живые организмы вышли на сушу и произошла «скелетная революция»^], когда многие организмы обзавелись панцирями, раковинами и скелетами.

Мир палеозоя —  это господство членистоногих: пауки, скорпионы, гигантские стрекозы, тараканы, жуки. В воде жили рыбы, на основе которых в девоне появились земноводные и насекомоядные небольшие рептилии.

Из растительности выделялись гигантские папоротники и хвощи, которые образовывали густые заросли. В каменноугольный период на земле появились хвойные леса — кордаитовая тайга, с деревьями, достигающими высоты в 20 метров.

ВЫМИРАНИЯ ПАЛЕОЗОЙСКОЙ ЭРЫ

На протяжении палеозойской эры массовые вымирания  происходили несколько раз, но величайшее из них, пермо-триасовое, началось 248 млн. лет назад и знаменовало собой окончание палеозойской эры. Оно стало самым крупным за всю историю Земли. Расчеты показывают, что на рубеже перми и триаса с лица Земли исчезло около 70 % видов морских живых существ. Возможной причиной этого вымирания стало снижение уровня моря, в результате чего прибрежные континентальные шельфы оказались над поверхностью воды, и мелководная среда обитания разрушилась. 

Мезозо́й, или мезозойская эра — участок времени в геологической истории Земли от 251 млн до 65 млн лет назад.

Последние века мезозойской эры были временем драматических  событий, сущность которых пока еще  не вполне ясна. Вслед за «победным  шествием» покрытосеменных в  течение позднего мела вымирают их предшественники — беннеттиты и  проангиоспермы, сильно сокращается распространение и разнообразие папоротников и саговников. Общий облик флоры позднего мела уже всецело определяется ангиоспермами; из голосеменных сохранили свои позиции лишь хвойные. Изменения флоры прежде всего сказались на насекомых. На протяжении позднего мела энтомофауна постепенно обновилась: исчез целый ряд архаических семейств и появились группы, существующие и поныне. Однако в широколиственных и хвойных лесах и на открытых равнинах позднего мела по-прежнему доминировали различные динозавры, в воздухе реяли гигантские летающие ящеры, в морях были обильны разнообразные морские рептилии (плезиозавры и мозазавры, а в позднем мелу, по новым данным, и последние ихтиозавры, морские черепахи), в пресных водоемах — многочисленные крокодилы. Но в конце мелового периода за относительно краткие (в геологических масштабах) сроки произошло вымирание многих групп позвоночных и беспозвоночных животных, наземных, водных и летающих. Вымирают и гигантские формы, и животные мелких размеров, и растительноядные, и хищные. К началу кайнозоя в большинстве регионов вымерли динозавры, летающие ящеры, плезиозавры, мозазавры, последние ихтиозавры, 8 из 10 поздне-меловых семейств крокодилов, архаические группы орнитуровых и все энанциорнисовые птицы. Среди беспозвоночных вымирание постигло широко распространенных в юре и мелу двустворчатых моллюсков — рудистов, аммонитов, белемнитов и многих наутилоидных головоногих, вымерли многие виды морских лилий. Значительным было вымирание морского фито- и зоопланктона. Следует подчеркнуть, что это великое вымирание не сопровождалось одновременным повышением численности и разнообразия видов каких-то других групп. Как и в пермском периоде, произошло значительное общее обеднение фауны. Только в кайнозое (так сказать, на освободившемся месте) начинается экспансия слабее затронутых вымиранием групп (млекопитающие, птицы, наземные чешуйчатые рептилии, бесхвостые земноводные). С другой стороны, как и во время пермского вымирания, и на рубеже мезозоя и кайнозоя некоторые группы животных как бы «остались в стороне» от происходивших событий: их разнообразие и численность не претерпели существенных изменений. Среди позвоночных это различные группы рыб, хвостатые земноводные, черепахи. Как и в пермском периоде, великое вымирание в конце мела не носило характера «мировой катастрофы»: физико-географические условия на рубеже мела и палеогена не претерпели каких-либо внезапных и резких изменений. С достаточной достоверностью можно говорить лишь о некотором похолодании климата к концу мелового периода, происходившем постепенно и отразившемся на растительных сообществах.