Что такое массовые вымирания и почему они происходят?

Более 99% всех организмов, когда-либо живших на Земле, давно вымерли. По мере того как новые виды развиваются и занимают экологические ниши, старые вымирают. Но скорость этого вымирания непостоянна: по крайней мере несколько раз за последние 500 миллионов лет более 90% живых организмов на Земле исчезали во время катастроф, которые мы называем массовыми вымираниями. Портал nationalgeographic.com рассказал обо всех известных науке вымираниях.

Ордовикский период (485–444 миллиона лет назад) был временем кардинальных перемен для жизни на Земле. В течение 30 миллионов лет видовое разнообразие сильно увеличилось, но в конце того же периода произошло первое массовое вымирание. Крупное оледенение заперло большие объемы воды в полярной шапке, покрывавшей части большого южного континента; вероятно, это было вызвано образованием Аппалачей на территории нынешней Северной Америки. Выветривание этих новых пород вытянуло углекислый газ из атмосферы, что привело к резкому охлаждению планеты.

В результате уровень воды в океанах упал. Организмам, живущим на мелководье, пришлось бороться с сокращением и похолоданием их среды обитания. Тем, кто выжил, пришлось бороться за восстановление в химически враждебных водах: по мере восстановления уровня воды концентрация кислорода в океане снижалась, что, в свою очередь, увеличивало содержание токсичных металлов.

Ордовикско-силурийское вымирание считается вторым худшим событием вымирания, известным науке, в результате которого погибло 85% всех живых видов на Земле. Морским организмам, таким как кораллы, брахиоподы и трилобиты пришлось тяжелее всего.

383-359 миллионов лет назад – Девонское вымирание.

Девонское вымирание уничтожило около 75% видов на планете примерно за 20 миллионов лет. В девонский период уровень кислорода в океанах упал, что нанесло серьезный ущерб древним предкам современных кальмаров и осьминогов — гониатитам. Худшая часть этого вымирания — событие Келлвассера — произошло 372 миллиона лет назад. Образцы горных пород, найденные на территории нынешней Германии, показывают, что концентрация кислорода тогда критически упала; это привело к гибели многих существ, строивших рифы, в том числе большой группы строматопороидных морских губок.

Девонское вымирание происходило импульсами, причину которых трудно определить, но вулканическая активность является одним из вероятных триггеров. Примерно через пару миллионов лет после события Келлвассера магматическая провинция под названием Сибирские траппы извергла огромный объем лавы на территории современной Сибири. Извержение приведет к выбросу парниковых газов и сферического диоксида, которые могут вызвать кислотные дожди. Другая потенциальная причина — астероиды. Шведский кратер Сильян, один из крупнейших на планете, образовался примерно 377 миллионов лет назад.

Третьим виновником неожиданно могут оказаться наземные растения. В девонский период они получили ряд полезных приспособлений, в том числе лигнин, повышающий прочность стеблей, и полноценную сосудистую структуру. Эти особенности позволили растениям вырасти больше и пустить более глубокие корни, чем раньше, что могло ускорить разрушение камней. И чем быстрее они разрушались, тем больше излишков питательных веществ отправлялось в океан. Их приток мог вызвать рост водорослей, гибель которых лишила океан кислорода, образовав т. н. мертвые зоны. Кроме того, распространение деревьев приведет к вытягиванию углекислого газа из атмосферы, что приведет к похолоданию.

252 миллиона лет назад – Позднепермское (или Великое) вымирание.

252 миллиона лет назад жизнь на Земле столкнулась с самым серьезным вымиранием в истории планеты. За 60 000 лет вымерло 96% всей морской жизни и примерно каждый третий наземный вид. Леса по всему миру исчезли – им понадобилось еще 10 миллионов лет, чтобы вернуться. Из пяти массовых вымираний позднепермский период — единственный, который уничтожил значительную часть видов насекомых. На восстановление морских экосистем потребовалось еще 4–8 миллионов лет.

Основной причиной Великого вымирания, очевидно, являются сибирские ловушки. Их извержение выбросило в атмосферу не менее 14,5 триллионов тонн углерода — в 2,5 раза больше, чем если бы человечество сожгло все ископаемое топливо на Земле сразу. Кроме того, магма из ловушек проникла в угольные залежи близко к поверхности, что могло выпустить еще больше парниковых газов.

Результатом является адское глобальное потепление. 250 миллионов лет назад температура воды в океане вблизи экватора была такой же, как в горячей ванне. Рыбы там практически не было. А по мере повышения температуры камни на суше изнашивались быстрее, что только ускоряло кислотные дожди из вулканической серы.

201 миллион лет назад – Триасово-юрское вымирание.

Жизнь долго возвращалась в нормальное русло после Великого Вымирания, но, восстановившись, расцвела новыми красками. Новые существа, строящие рифы, поселились в океанах, и густая растительность покрыла сушу. Появились архозавры – предшественники птиц, крокодилов, птерозавров и динозавров. Но 201 миллион лет назад природа нанесла новый удар – и погибло до 80% морских и наземных видов.

К концу триаса содержание углекислого газа в атмосфере Земли увеличилось в четыре раза. Причиной, скорее всего, стали парниковые газы, выброшенные Центральноатлантической магматической провинцией в центре Пангеи. Остатки этих древних потоков лавы сегодня разделены между Восточной Америкой и Западной Африкой.

Повышение концентрации углекислого газа привело к закислению триасовых океанов, из-за чего морским существам стало труднее формировать раковины из карбоната кальция. А на суше доминирующими позвоночными были крокодилы — более крупные и гораздо более разнообразные, чем сегодня. Многие из них вымерли, а их место заняли ранние динозавры, ранее обитавшие на экологической периферии.

66 миллионов лет назад – Мел-палеогеновое вымирание.

Наконец, мел-палеогеновое вымирание — самое недавнее, и оно на 100% было связано с падением крупного метеорита. Катастрофа унесла жизни 76% всего живого на планете, включая всех непернатых динозавров.

Однажды, около 66 миллионов лет назад, гигантский астероид на огромной скорости упал в воды возле современного полуострова Юкатан. Столкновение выбросило в атмосферу невероятное количество пыли, мусора и серы, что привело к глобальному похолоданию. Массивные лесные пожары подожгли землю в радиусе многих километров от места удара, а в Мировом океане образовались цунами. В одночасье экосистемы, поддерживавшие динозавров, начали разрушаться.

Текущее вымирание

Катаклизмы не остались в далеком прошлом: Земля сейчас переживает кризис биоразнообразия. Недавние экспертные оценки показывают, что миллионы видов растений и животных находятся под угрозой исчезновения. В основном из-за человеческой деятельности, такой как вырубка лесов, охота и чрезмерный вылов рыбы. Другие угрозы включают распространение инвазивных видов и болезней, а также загрязнение окружающей среды и изменение климата, вызванные деятельностью человека.

Печальный факт заключается в том, что сегодня вымирание происходит в сотни раз быстрее, чем могло бы произойти естественным путем. Если все виды, находящиеся под угрозой исчезновения, вымрут в следующем столетии и если темпы вымирания останутся неизменными, то реальное массовое вымирание может произойти в течение 240–540 лет.