הכחדה המונית: גורמים והכי חשוב - ביולוגיה - 2025

הכחדות המוניות הינן אירועים המאופיינים בהיעלמותם של מספר רב של מינים ביולוגיים בזמן קצר. סוג זה של הכחדה הוא בדרך כלל סופני, כלומר מין וקרובי משפחתו נעלמים מבלי להשאיר צאצאים.

הכחדות המוניות שונות מהכחדות אחרות, על ידי היותן פתאומיות וביטול מספרים גדולים של מינים ויחידים. במילים אחרות, הקצב בו המינים נעלמים במהלך אירועים אלה הוא גבוה מאוד, והשפעתו מוערכת תוך זמן קצר יחסית.

איור 1. איור 1. השערה על מותם של דינוזאורים כתוצאה מהשפעת הגזים הרעילים במדרגות Deccan. התפרצויות אדירות התרחשו בדרום מרכז הודו, באחת התצורות הגעשיות הגדולות ביותר על פני כדור הארץ. מקור: nsf.gov

בהקשר של תקופות גאולוגיות (משך עשרות או מאות מיליוני שנים), "זמן קצר" יכול להיות כמה שנים (אפילו ימים), או תקופות של מאות מיליארדי שנים.

להכחדות המוניות יכולות להיות מספר גורמים סיבתיים והשלכות. גורמים פיזיים ואקלימיים לעיתים קרובות מעוררים מפל של השפעות בקורי מזון או ישירות על מינים מסוימים. ההשפעות יכולות להיות "מיידיות", כמו אלה שמתרחשות לאחר שמטאוריט פוגע בכוכב האדמה.

גורמים להכחדת המונים

ניתן היה לסווג את הגורמים להכחדת המונים לשני סוגים עיקריים: ביולוגיים וסביבתיים.

בִּיוֹלוֹגִי

בין אלה: תחרות בין מינים על משאבים העומדים לרשותם, טורפים, מגפות, בין היתר. הגורמים הביולוגיים להכחדת המונים משפיעים באופן ישיר על קבוצת מינים או על כל שרשרת הגביע.

סְבִיבָתִי

בין הסיבות הללו אנו יכולים להזכיר: עליות או ירידות בגובה פני הים, קרחונים, געשית מוגברת, השפעות הכוכבים הסמוכים על כדור הארץ, השפעות שביטים, השפעות אסטרואידים, שינויים במסלול כדור הארץ או בשדה המגנטי, התחממות כדור הארץ או התקררותה, בין השאר.

כל הגורמים הללו, או שילוב ביניהם, יכלו לתרום להכחדה המונית בשלב מסוים.

מחקרים רב תחומיים על הכחדות המוניות

קשה לבסס את הסיבה האולטימטיבית להכחדה המונית בוודאות מוחלטת, מכיוון שאירועים רבים אינם מותירים תיעוד מפורט של הופעתה והתפתחותה.

לדוגמה, נוכל למצוא תיעוד מאובנים שמצביע על התרחשות אירוע חשוב של אובדן מינים. עם זאת, כדי לקבוע את הגורמים שייצרו אותה, עלינו לבצע התאמות עם משתנים אחרים הרשומים על פני כדור הארץ.

סוג זה של חקירה מעמיקה מחייב השתתפות מדענים מתחומים שונים כמו ביולוגיה, פליאונטולוגיה, גאולוגיה, גאופיזיקה, כימיה, פיזיקה, אסטרונומיה, ואחרים.

הכחדות המוניות החשובות ביותר

הטבלה שלהלן מציגה סיכום של הכחדות המוניות החשובות ביותר שנחקרו עד כה, התקופות בהן הן התרחשו, גילן, משך כל אחת מהן, האחוז המשוער של המינים שנכחדו והגורם האפשרי שלהם.

משמעות אבולוציונית של הכחדות המוניות

הפחתת המגוון הביולוגי

הכחדות המוניות מצמצמות את המגוון הביולוגי, מכיוון ששושלות שלמות נעלמות, ובנוסף לכך נמנעות מהן אלה שהיו יכולים לנבוע מכך. לאחר מכן ניתן להשוות הכחדה המונית לגיזום עץ החיים, בו ענפים שלמים מנותקים.

פיתוח מינים קיימים והופעת מינים חדשים

הכחדה המונית יכולה גם למלא תפקיד "יצירתי" באבולוציה, לעורר התפתחות של מינים או ענפים אחרים שקיימים לפני כן, הודות להיעלמותם של המתחרים או הטורפים העיקריים שלהם. בנוסף, הופעתם של מינים או ענפים חדשים בעץ החיים יכולה להתרחש.

היעלמותם הפתאומית של צמחים ובעלי חיים התופסים גומחות ספציפיות, פותחת שורה של אפשרויות למינים ששרדו. אנו יכולים לראות זאת לאחר מספר דורות של סלקציה, שכן השושלות ששרדו וצאצאיהם יכולים להגיע לתפקידים אקולוגיים שביצעו בעבר מינים שנעלמו.

הגורמים המקדמים את הישרדותם של מינים מסוימים בזמני הכחדה אינם בהכרח זהים המעדיפים הישרדות בזמנים של עוצמת הכחדה נמוכה.

הכחדות המוניות מאפשרות אז לשושלות שהיו בעבר מיעוט לגוון ולמלא תפקידים חשובים בתרחיש החדש שלאחר הקטסטרופה.

התפתחות יונקים

דוגמא ידועה לכך היא של יונקים, שהיו קבוצת מיעוט במשך למעלה מ -200 מיליון שנה ורק לאחר הכחדת המונים הקרטיקון-טריסי (שבהם נעלמו הדינוזאורים), הם התפתחו והחלו לשחק משחק. תפקיד גדול.

אנו יכולים לאשר כי בן אנוש לא יכול היה להופיע, אלמלא ההכחדה ההמונית של הקרטיקון הייתה מתרחשת.

ההשפעה של KT והכחדת המונים הקרטיקון-שלישוני

ההשערה של אלברז

לואיס אלווארז (פרס נובל לפיזיקה משנת 1968), ביחד עם הגיאולוג וולטר אלווארז (בנו), פרנק אזארו והלן מישל (כימאים גרעיניים), הציעו בשנת 1980 את ההשערה כי הכחדה המונית הקרטונית-על-תיכונית (KT) הייתה תוצר ההשפעה של אסטרואיד בקוטר 10 ± 4 ק"מ.

השערה זו נובעת מניתוח גבול ה- KT שנקרא, שהוא שכבה דקה של טיט עשיר באירידיום, שנמצא בקנה מידה פלנטרי ממש בגבול המחלק את המשקעים המתאימים לתקופות הקרטיקון והשלוש (KT).

אירידיום

אירידיום (Ir) הוא היסוד הכימי עם האטום מספר 77 שנמצא בקבוצה 9 בטבלה המחזורית. זו מתכת מעבר, מקבוצת הפלטינה.

זהו אחד היסודות הנדירים ביותר בכדור הארץ, הנחשבים למתכת ממוצא חוץ-שטח, מכיוון שריכוזם במטאוריטים הוא לעתים קרובות גבוה בהשוואה לריכוזים בשטח.

איור 2. איור 2. גבול KT או Cretaceous-Paleogene, המסמן את סיום התקופה. אנקי-מן, מתוך ויקימדיה

מגבלת KT

מדענים מצאו ריכוזי אירידיום גבוהים בהרבה במשקעים של שכבת חימר זו המכונה גבול KT מאשר בשכבות הקודמות. באיטליה הם מצאו עלייה של פי 30 בהשוואה לשכבות הקודמות; בדנמרק 160 ובניו זילנד 20.

ההשערה של אלברז העלתה כי השפעת האסטרואיד החשיכה את האטמוספרה, עיכבה את הפוטוסינתזה והזליכה את מותם של חלק גדול מהצומח והצומח הקיים.

עם זאת, להשערה זו לא היו העדויות החשובות ביותר, מכיוון שלא הצליחו לאתר את המקום בו התרחשה ההשפעה של האסטרואיד.

עד אז לא דווח על שום מכתש בסדר גודל צפוי שאשש כי האירוע התרחש בפועל.

Chicxulub

למרות שלא דיווחו על כך, הגיאופיזיקאים אנטוניו קמרגו וגלן פנפילד (1978) כבר גילו את המכתש כתוצאה מההשפעה, בזמן שהם חיפשו נפט ביוקטן, עובדים בחברת הנפט המקסיקנית הממלכתית (PEMEX).

קמרגו ופנפילד השיגו קשת תת-מימית ברוחבה של כ -180 ק"מ שהמשיכה בחצי האי מקסיקני של יוקאטאן, עם מרכז בעיירה צ'יקסולוב.

איור 3. איור 3. מפת הכבידה המציגה את האנומליה בחצי האי יוקטן. מקור: תמונת מפת הכבידה שנוצרה על ידי מחשב של מכתש Chicxulub במקסיקו (נאס"א).

למרות שגיאולוגים אלה הציגו את ממצאיו בכנס בשנת 1981, חוסר גישה לליבות המקדחה הרחיק אותם מהנושא.

לבסוף, בשנת 1990, העיתונאי קרלוס בייארס יצר קשר עם פנפילד עם האסטרופיזיקאי אלן הילדברנד, שהעניק לו לבסוף גישה לליבות הקידוח.

הילדברנד ב -1991 פרסם יחד עם פנפילד, קמרגו ומדענים אחרים את גילויו של מכתש מעגלי בחצי האי יוקטן שבמקסיקו, בגודל ובצורה החושפים חריגות של שדות מגנטיים וכבידה, כמכתש השפעה אפשרי שהתרחש באזור הקרטיקון-שלישוני .

השערות אחרות

ההכחדה ההמונית של הקרטיקון-שלישוני (והשערת ההשפעה של KT) היא אחת הנחקרות ביותר. עם זאת, למרות הראיות התומכות בהשערה של אלווארז, שרדו גישות שונות אחרות.

נטען כי נתונים סטרטיגרפיים ומיקרופאלונטולוגיים ממפרץ מקסיקו ומכתש Chicxulub תומכים בהשערה כי השפעה זו קדמה לגבול KT בכמה מאות אלפי שנים ולכן לא יכול היה לגרום להכחדה ההמונית שהתרחשה. בקרטיקון-שלישוני.

מוצע כי השפעות סביבתיות חמורות אחרות יכולות להיות מעוררי ההכחדה ההמונית בגבול KT, כמו התפרצויות הגעש הדקניות בהודו.

דקאן הוא רמה גדולה של 800,000 ק"מ ² שחוצה את הטריטוריה-מרכזי מדרום הודו, עם עקבות של לבה ושחרור ענק של גופרית ופחמן דו חמצני שאולי גרם להכחדה ההמונית לעבר גבול KT.

עדויות אחרונות

פיטר שולטה וקבוצה של 34 חוקרים בשנת 2010 פרסמו, בכתב העת היוקרתי Science, הערכה מעמיקה של שתי ההשערות הקודמות.

Schulte et al. ניתחו סינתזה של נתונים סטרטגרפיים, מיקרופאלונטולוגיים, פטרולוגיים וגיאוכימיים אחרונים. בנוסף, הם העריכו את שני מנגנוני ההכחדה בהתבסס על הפרעות סביבתיות חזויות שלהם ואת חלוקת החיים על כדור הארץ לפני ואחרי גבול ה- KT.

הם הגיעו למסקנה כי ההשפעה של Chicxulub גרמה להכחדה המונית של גבול ה- KT, בשל העובדה כי קיימת התאמה זמנית בין שכבת ההזרקה לתחילת הכחדה.

יתר על כן, דפוסים אקולוגיים ברשומת המאובנים והפרעות סביבתיות שעוצבו במודל (כמו חושך וקירור) תומכים במסקנות אלה.

הפניות

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., and Michel, HV (1980). סיבה לשטח ההכחדה הקרטיקון-שלישוני. מדע, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., and Chavez, RE (1995). גודל ומבנה המכתש Chicxulub שנחשף על ידי שיפועי כוח הכבידה האופקיים ונקודות. טבע, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. רן, יחסי ציבור, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, מיטשל, WS, … Smit, J. (2013). טווחי זמן של אירועים קריטיים סביב גבול הקרטיקון-פליוגן. מדע, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). השפעת האסטרואיד Chicxulub והכחדת המונים בגבול הקרטיקון-הפליוגן. מדע, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) גיאולוגיה שטחית של מכתש ההשפעה של Chicxulub, יוקטן, מקסיקו. כוכבי לכת ירח כדור הארץ 63, 93–104.
6. הילדברנד, א., פנפילד, ג., קרינג, ד., פילקינגטון, מ., קמרגו, א., ג'ייקובסן, ש. ובוינטון, וו. (1991). מכתש Chicxulub: מכתש אפשרי של גבול קרטיקון / שלישוני על חצי האי יוקאטאן, מקסיקו. גֵאוֹלוֹגִיָה. 19 (9): 861-867.