Мел-палеогеновое вымирание -Cretaceous–Paleogene extinction event

Метеороид входит в атмосферу с огненным шаром
темный каменистый холм, окруженный небольшим полупустынным плато и глубокими скалами
скальный склон с каменными полосами
камень в музее со слоями
Слой меловой палеогеновой глины с пальцем, указывающим на границу
По часовой стрелке сверху слева:
  • Художественная визуализация астероида диаметром в несколько километров, сталкивающегося с Землей. Такой удар может высвободить энергию, эквивалентную энергии нескольких миллионов ядерных боеприпасов, взорвавшихся одновременно;
  • Бали Кхила, разрушенный эрозией холм из Деканских ловушек , которые являются еще одной гипотезой события вымирания K-Pg;
  • Бесплодные земли возле Драмхеллера , Альберта , где эрозия обнажила границу K-Pg ;
  • Сложный слой меловой-палеогеновой глины (серый) в туннелях Гейлхеммергроув около Гейлхема , Нидерланды (палец находится ниже фактической границы мелового периода и палеогена);
  • Скала Вайоминга с промежуточным слоем аргиллита, который содержит в 1000 раз больше иридия , чем верхний и нижний слои. Снимок сделан в Музее естественной истории Сан-Диего.

Мел - палеогеновое ( K-Pg ) вымирание (также известное как мел-третичное ( K-T ) вымирание ) было внезапным массовым вымиранием трех четвертей видов растений и животных на Земле , примерно 66 миллионов лет назад. За исключением некоторых экзотермических видов, таких как морские черепахи и крокодилы , не выжило четвероногих весом более 25 кг (55 фунтов). Он ознаменовал конец мелового периода, а вместе с ним и мезозойской эры, предвещая начало кайнозойской эры, которая продолжается и по сей день.

В геологических записях событие K-Pg отмечено тонким слоем отложений , называемым границей K-Pg , который можно найти во всем мире в морских и наземных породах. Пограничная глина показывает необычно высокие уровни металлического иридия , который чаще встречается в астероидах , чем в земной коре .

Как первоначально было предложено в 1980 году группой ученых во главе с Луисом Альваресом и его сыном Уолтером , в настоящее время принято считать, что вымирание K – Pg было вызвано ударом массивного астероида шириной от 10 до 15 км (от 6 до 9 миль). , 66 миллионов лет назад, которые опустошили глобальную окружающую среду, в основном из-за затянувшейся зимы , которая остановила фотосинтез в растениях и планктоне . Гипотеза удара, также известная как гипотеза Альвареса , была подкреплена открытием 180-километрового (112 миль) кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексиканском заливе в начале 1990-х годов, что предоставило убедительные доказательства того, что граница K – Pg глина представляет собой обломки от удара астероида . Тот факт, что вымирания произошли одновременно, является убедительным доказательством того, что они были вызваны астероидом. Проект бурения в кольце пика Чиксулуб в 2016 году подтвердил, что кольцо пика состоит из гранита , выброшенного в течение нескольких минут из глубины земли, но почти не содержит гипса , обычной сульфатосодержащей породы морского дна в этом регионе: гипс должен был испариться и рассеяться. в виде аэрозоля попадает в атмосферу, оказывая долгосрочное воздействие на климат и пищевую цепь . В октябре 2019 года исследователи сообщили, что это событие быстро окислило океаны , вызвав экологический коллапс , и таким образом оказало долгосрочное воздействие на климат и, соответственно, стало ключевой причиной массового вымирания в конце мелового периода. .

Другими причинами или факторами, способствовавшими вымиранию, могли быть ловушки Декана и другие извержения вулканов, изменение климата и изменение уровня моря. Однако в январе 2020 года ученые сообщили, что моделирование климата вымирания благоприятствует удару астероида , а не вулканизму .

В результате вымирания K-Pg погиб широкий спектр наземных видов, наиболее известными из которых являются нептичьие динозавры , а также млекопитающие, птицы, ящерицы, насекомые , растения и все птерозавры . В океанах вымирание K-Pg привело к гибели плезиозавров и мозазавров , опустошению костистых рыб, акул , моллюсков (особенно вымерших аммонитов ) и многих видов планктона. Подсчитано, что 75% или более всех видов на Земле исчезли. Тем не менее вымирание также предоставило эволюционные возможности: после него многие группы подверглись удивительной адаптивной радиации — внезапному и плодотворному расхождению в новые формы и виды в разрушенных и опустевших экологических нишах. Млекопитающие особенно разнообразились в палеогене , развились новые формы, такие как лошади , киты , летучие мыши и приматы . Выжившая группа динозавров состояла из птиц, нескольких видов наземных и водоплавающих птиц, которые распространились на все современные виды птиц. Среди других групп также излучались костистые рыбы и, возможно, ящерицы.

Модели вымирания

Интенсивность вымирания.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Интенсивность морского вымирания в фанерозое
%
Миллионы лет назад
Интенсивность вымирания.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Синий график показывает кажущийся процент (а не абсолютное число) видов морских животных , вымерших в течение любого заданного интервала времени. Он представляет не все морские виды, а только те, которые легко окаменевают. Ярлыки традиционных событий вымирания «Большой пятерки» и недавно признанного события массового вымирания Capitanian являются интерактивными ссылками; см. Событие Extinction для более подробной информации. ( информация об источнике и изображении )

Событие вымирания K – Pg было серьезным, глобальным, быстрым и избирательным, уничтожившим огромное количество видов. Основываясь на морских окаменелостях, считается, что 75% или более всех видов вымерли.

Похоже, что это событие затронуло все континенты одновременно. Нептичьие динозавры , например, известны из маастрихта Северной Америки, Европы , Азии, Африки , Южной Америки и Антарктиды , но неизвестны из кайнозоя нигде в мире. Точно так же ископаемая пыльца показывает опустошение растительных сообществ в таких отдаленных друг от друга областях, как Нью-Мексико , Аляска , Китай и Новая Зеландия .

Несмотря на серьезность события, наблюдалась значительная изменчивость в скорости вымирания между разными кладами и внутри них . Виды, которые зависели от фотосинтеза , пришли в упадок или вымерли, поскольку атмосферные частицы блокировали солнечный свет и уменьшали поступление солнечной энергии на землю. Это исчезновение растений вызвало серьезную перестановку доминирующих групп растений. Всеядные , насекомоядные и падальщики пережили вымирание, возможно, из-за увеличения доступности их источников пищи. Кажется, не выжили чисто травоядные или плотоядные млекопитающие . Скорее, выжившие млекопитающие и птицы питались насекомыми , червями и улитками , которые, в свою очередь, питались детритом (отмершими растениями и животными).

В речных сообществах вымерло несколько групп животных, потому что такие сообщества меньше полагаются непосредственно на пищу из живых растений и больше на детрит, смываемый с земли, защищающий их от вымирания. Подобные, но более сложные узоры были обнаружены в океанах. Вымирание было более серьезным среди животных, живущих в толще воды, чем среди животных, живущих на морском дне или на морском дне. Животные в толще воды почти полностью зависят от первичной продукции живого фитопланктона , в то время как животные на дне океана всегда или иногда питаются детритом. Кокколитофориды и моллюски (в том числе аммониты , рудисты , пресноводные улитки и мидии ), а также те организмы, в пищевую цепь которых входили эти строители раковин, вымерли или понесли большие потери. Например, считается, что аммониты были основной пищей мозазавров , группы гигантских морских рептилий , вымерших на границе. Крупнейшие дышащие воздухом, выжившие после этого события, крокодилиформы и шампсозавры , были полуводными и имели доступ к детриту. Современные крокодилы могут жить как падальщики и месяцами обходиться без еды, а их детеныши маленькие, растут медленно и в первые несколько лет питаются в основном беспозвоночными и мертвыми организмами. Эти характеристики были связаны с выживанием крокодилов в конце мелового периода.

После вымирания K-Pg биоразнообразию потребовалось значительное время для восстановления, несмотря на существование множества свободных экологических ниш .

микробиота

Граница K – Pg представляет собой один из самых драматических оборотов в летописи окаменелостей для различного известкового нанопланктона , который сформировал месторождения кальция , в честь которых назван меловой период. Оборот в этой группе четко выражен на видовом уровне. Статистический анализ морских потерь в это время позволяет предположить, что уменьшение разнообразия было вызвано скорее резким увеличением вымирания, чем уменьшением видообразования . Пограничная запись K – Pg динофлагеллят не так хорошо изучена, главным образом потому, что только микробные цисты обеспечивают летопись окаменелостей, и не все виды динофлагеллят имеют стадии образования кист, что, вероятно, приводит к недооценке разнообразия. Недавние исследования показывают, что у динофлагеллят не было серьезных перемещений через пограничный слой.

Радиолярии оставили геологические записи, по крайней мере, с ордовикских времен, и их минеральные ископаемые скелеты можно проследить на границе K – Pg. Нет свидетельств массового вымирания этих организмов, и есть подтверждение высокой продуктивности этих видов в южных высоких широтах в результате похолодания в раннем палеоцене . Приблизительно 46% видов диатомей пережили переход от мелового периода к верхнему палеоцену, что представляет собой значительную смену видов, но не катастрофическое исчезновение.

Распространение планктонных фораминифер через границу K–Pg изучается с 1930-х гг. Исследования, вызванные возможностью столкновения на границе K – Pg, привели к многочисленным публикациям, подробно описывающим вымирание планктонных фораминифер на границе; продолжаются споры между группами, которые считают, что данные указывают на существенное исчезновение этих видов на границе K – Pg, и теми, кто считает, что данные подтверждают множественные исчезновения и экспансии через границу.

Многочисленные виды бентосных фораминифер вымерли во время этого события, предположительно потому, что они зависят от органических остатков в качестве питательных веществ, в то время как считается, что биомасса в океане уменьшилась. Считается, что по мере восстановления морской микробиоты увеличение видообразования бентосных фораминифер произошло в результате увеличения источников пищи. Восстановление фитопланктона в раннем палеоцене обеспечило источник пищи для поддержки крупных сообществ бентосных фораминифер, питающихся в основном детритом. Окончательное восстановление донных популяций происходило в течение нескольких этапов продолжительностью несколько сотен тысяч лет до раннего палеоцена.

Морские беспозвоночные

спиральная оболочка с вложенным камнем диаметром два сантиметра
Дискоскафиты ирисового аммонита из формации Оул-Крик (верхний мел), Оул-Крик, Рипли, Миссисипи .

В летописи окаменелостей существуют значительные различия в скорости вымирания морских беспозвоночных на границе K – Pg. На кажущуюся скорость влияет отсутствие летописей окаменелостей, а не вымирание.

Остракоды , класс мелких ракообразных , которые были распространены в верхнем маастрихте, оставили ископаемые отложения в самых разных местах. Обзор этих окаменелостей показывает, что разнообразие остракод было ниже в палеоцене, чем в любое другое время в кайнозое . Текущие исследования не могут установить, произошло ли вымирание до или во время пограничного интервала.

Примерно 60% позднемеловых родов кораллов Scleractinia не смогли пересечь границу K – Pg в палеоцене. Дальнейший анализ вымирания кораллов показывает, что вымерло примерно 98% колониальных видов, обитающих в теплых мелководных тропических водах. Одиночные кораллы, которые обычно не образуют рифов и населяют более холодные и глубокие (ниже фотической зоны ) районы океана, менее подвержены влиянию границы K-Pg. Колониальные виды кораллов полагаются на симбиоз с фотосинтезирующими водорослями , которые разрушились из-за событий, связанных с границей K-Pg, но использование данных о коралловых окаменелостях для поддержки вымирания K-Pg и последующего восстановления в палеоцене необходимо сопоставлять с произошедшими изменениями. в коралловых экосистемах через границу K–Pg.

Численность родов головоногих , иглокожих и двустворчатых моллюсков значительно уменьшилась после границы K-Pg. Большинство видов брахиопод , небольшой тип морских беспозвоночных, пережили вымирание K-Pg и диверсифицировались в течение раннего палеоцена.

двустворчатые раковины семь сантиметров в поперечнике
Рудистские двустворчатые моллюски из позднего мелового периода гор Омана, Объединенные Арабские Эмираты. Масштабная линейка 10 мм.

За исключением наутилоидов (представленных современным отрядом Nautilida ) и колеоидов (которые уже дивергировали в современных осьминогов , кальмаров и каракатиц ) все остальные виды моллюсков класса Cephalopoda вымерли на границе K-Pg. К ним относятся экологически значимые белемноиды , а также аммоноидеи , группа очень разнообразных, многочисленных и широко распространенных головоногих моллюсков с панцирем. Исследователи отметили, что репродуктивная стратегия выживших наутилоидов, которые полагаются на несколько и более крупных яиц, сыграла роль в том, что они пережили своих аммоноидных собратьев во время вымирания. Аммоноидеи использовали планктонную стратегию размножения (многочисленные яйца и планктонные личинки), которая была бы уничтожена событием вымирания K – Pg. Дополнительные исследования показали, что после устранения аммоноидей из глобальной биоты наутилоиды начали эволюционное излучение в формы и сложности раковин, которые до этого были известны только у аммоноидей.

Примерно 35% родов иглокожих вымерли на границе K – Pg, хотя таксоны , которые процветали в низкоширотной мелководной среде в позднем меловом периоде, имели самую высокую скорость вымирания. Среднеширотные глубоководные иглокожие гораздо меньше пострадали на границе K–Pg. Характер вымирания указывает на потерю среды обитания, в частности на затопление карбонатных платформ , мелководных рифов, существовавших в то время, в результате вымирания.

Другие группы беспозвоночных, в том числе рудисты (рифообразующие моллюски) и иноцерамиды (гигантские родственники современных гребешков ), также вымерли на границе K–Pg.

Рыбы

Имеются записи окаменелостей челюстных рыб на границе K-Pg, которые дают убедительные доказательства закономерностей вымирания этих классов морских позвоночных. В то время как глубоководное царство могло оставаться, казалось бы, незатронутым, на континентальном шельфе произошли равные потери между верхушечными хищниками открытого моря и дурофагами , питающимися демерсальными кормами. Среди хрящевых рыб примерно 7 из 41 семейства неоселахий (современные акулы , скаты и скаты) исчезли после этого события, а батоиды (скаты и скаты) потеряли почти все идентифицируемые виды, в то время как более 90% костистых рыб (костных рыб) семьи выжили.

В маастрихтскую эпоху процветало 28  семейств акул и 13 семейств батоидов, из которых 25 и 9 соответственно пережили пограничное событие K – T. Сорок семь из всех неоселахских родов пересекают границу K – T, из них 85% составляют акулы. Батоиды показывают 15%, что является сравнительно низкой выживаемостью.

Имеются свидетельства массового вымирания костистых рыб на ископаемом участке непосредственно над пограничным слоем K-Pg на острове Сеймур недалеко от Антарктиды , по-видимому, спровоцированном событием вымирания K-Pg; морская и пресноводная среда обитания рыб смягчила экологические последствия вымирания.

Наземные беспозвоночные

Повреждение насекомыми окаменелых листьев цветковых растений из четырнадцати мест в Северной Америке использовалось в качестве косвенного показателя разнообразия насекомых на границе K-Pg и анализировалось для определения скорости вымирания. Исследователи обнаружили, что на участках мелового периода до вымирания было богатое разнообразие растений и насекомых. В раннем палеоцене флора была относительно разнообразной, с небольшим хищничеством насекомых, даже спустя 1,7 миллиона лет после вымирания.

Наземные растения

Имеются неопровержимые доказательства глобального разрушения растительных сообществ на границе K–Pg. Вымирания наблюдаются как в исследованиях ископаемой пыльцы, так и в ископаемых листьях. В Северной Америке данные свидетельствуют о массовом опустошении и массовом вымирании растений на участках границы K–Pg, хотя до границы произошли существенные мегафлорные изменения. В Северной Америке вымерло около 57% видов растений. В высоких широтах южного полушария, таких как Новая Зеландия и Антарктида, массовое вымирание флоры вызвало не значительную смену видов, а резкие и кратковременные изменения в относительной численности групп растений. В некоторых регионах восстановление растений в палеоцене началось с повторного заселения видами папоротников, представленными в геологической летописи в виде колоса папоротника ; такая же картина повторного заселения папоротников наблюдалась после извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году .

Из-за массовой гибели растений на границе K–Pg произошло распространение сапротрофных организмов, таких как грибы , которые не нуждаются в фотосинтезе и используют питательные вещества из разлагающейся растительности. Доминирование видов грибов продолжалось всего несколько лет, пока атмосфера очистилась и появилось много органического вещества, которым можно было питаться. Как только атмосфера очистилась, фотосинтезирующие организмы, первоначально папоротники и другие наземные растения, вернулись. Всего два вида папоротников доминировали в ландшафте на протяжении столетий после этого события.

Полиплоидия , по-видимому, повысила способность цветковых растений пережить вымирание, вероятно, потому, что дополнительные копии генома, которыми обладали такие растения, позволили им легче адаптироваться к быстро меняющимся условиям окружающей среды, последовавшим за воздействием.

Грибы

Хотя кажется, что многие грибы были уничтожены на границе K-Pg, стоит отметить, что были обнаружены доказательства того, что некоторые виды грибов процветали в годы после исчезновения. Микрофоссилии того периода указывают на значительное увеличение спор грибов, задолго до возобновления обильных спор папоротника при восстановлении после удара. Монопориспориты и гифы являются почти исключительными микрофоссилиями в течение короткого промежутка времени во время и после границы иридия. Этим сапрофитам не нужен солнечный свет, что позволяет им выжить в период, когда атмосфера, вероятно, была забита пылью и аэрозолями серы.

Распространение грибов произошло после нескольких событий вымирания, в том числе пермско-триасового вымирания , крупнейшего известного массового вымирания в истории Земли, когда вымерло до 96% всех видов.

Земноводные

Имеются ограниченные доказательства вымирания амфибий на границе K – Pg. Изучение ископаемых позвоночных на границе K–Pg в Монтане пришло к выводу, что ни один вид земноводных не вымер. Тем не менее, есть несколько видов маастрихтских амфибий, не включенных в это исследование, которые неизвестны с палеоцена. К ним относятся лягушка Theatonius lancensis и albanerpetontid Albanerpeton galaktion ; поэтому некоторые амфибии, кажется, вымерли на границе. Относительно низкие уровни вымирания, наблюдаемые среди земноводных, вероятно, отражают низкие темпы вымирания, наблюдаемые у пресноводных животных.

Неархозавры

Черепахи

Через границу K–Pg прошло более 80% видов меловых черепах . Все шесть семейств черепах, существовавших в конце мелового периода, дожили до палеогена и представлены живыми видами.

Лепидозаврия

Живые неархозавровые таксоны рептилий, лепидозавры ( змеи , ящерицы и гетры ), выжили за границей K-Pg.

Ринхоцефалы были широко распространенной и относительно успешной группой лепидозавров в раннем мезозое , но начали сокращаться к середине мелового периода, хотя они были очень успешны в Южной Америке . Сегодня они представлены одним родом (туатара), обитающим исключительно в Новой Зеландии .

рисунок большого плезиозавра, вгрызающегося в кронозавра
Охота на кронозавров , визуализация Дмитрия Богданова в 2008 году. Крупные морские рептилии, в том числе такие плезиозавры , вымерли в конце мелового периода .

Отряд Squamata, представленный сегодня ящерицами, змеями и амфисбенами (червеобразными ящерицами), распространился в различные экологические ниши в течение юрского периода и имел успех на протяжении всего мелового периода. Они пережили границу K-Pg и в настоящее время являются самой успешной и разнообразной группой живых рептилий, насчитывающей более 6000 существующих видов. Многие семейства наземных чешуйчатых вымерли на границе, такие как монстрозавры и полиглифанодонты , и ископаемые свидетельства показывают, что они понесли очень тяжелые потери в событии K – Pg, восстановившись только через 10 миллионов лет после него.

Неархозавровые морские рептилии

Гигантские неархозавровые водные рептилии , такие как мозазавры и плезиозавры , которые были главными морскими хищниками своего времени, вымерли к концу мелового периода. Ихтиозавры исчезли из летописей окаменелостей до того, как произошло массовое вымирание.

Архозавры

Клада архозавров включает две выжившие группы, крокодилов и птиц , а также различные вымершие группы нептичьих динозавров и птерозавров .

Крокодилообразные

В маастрихтских окаменелостях представлены десять семейств крокодилов или их близких родственников, пять из которых вымерли до границы K-Pg. Пять семейств имеют как маастрихтских, так и палеоценовых ископаемых представителей. Все выжившие семейства крокодилообразных населяли пресноводную и наземную среду, за исключением Dyrosauridae , которые жили в пресноводной и морской среде. Приблизительно 50% представителей крокодилообразных выжили через границу K–Pg, единственная очевидная тенденция заключалась в том, что крупные крокодилы не выжили. Выживаемость крокодилообразных на границе могла быть результатом их водной ниши и способности рыть норы, что снижало восприимчивость к негативным воздействиям окружающей среды на границе. В 2008 году Жув и его коллеги предположили, что молодые морские крокодилообразные жили в пресноводной среде, как и молодые современные морские крокодилы , что помогло бы им выжить там, где другие морские рептилии вымерли; вымирание K – Pg не так сильно повлияло на пресноводную среду, как на морскую среду.

Птерозавры

Два семейства птерозавров, Azhdarchidae и Nyctosauridae , определенно присутствовали в маастрихте и, вероятно, вымерли на границе K–Pg. Несколько других линий птерозавров, возможно, присутствовали в течение маастрихта, такие как орнитохейриды , птеранодонтиды , никтозавриды , возможный тапежарид , возможный талассодромид и базально-зубчатый таксон неопределенного родства, хотя они представлены фрагментарными остатками, которые трудно отнести к любой данной группы. Пока это происходило, современные птицы претерпевали диверсификацию; традиционно считалось, что они заменили архаичных групп птиц и птерозавров, возможно, из-за прямой конкуренции, или просто заполнили пустующие ниши, но нет корреляции между разнообразием птерозавров и птиц, которая является решающим аргументом в пользу гипотезы конкуренции, и маленькие птерозавры присутствовали в поздний мел. По крайней мере, некоторые ниши, ранее занимаемые птицами, были заняты птерозаврами до события K – Pg.

Птицы

Большинство палеонтологов считают птиц единственными выжившими динозаврами (см. Происхождение птиц ). Считается, что вымерли все нептичьие тероподы , включая процветавшие в то время группы, такие как энантиорниты и гесперорнитиформы . Несколько анализов окаменелостей птиц показывают расхождение видов до границы K – Pg, а также то, что родственники уток, кур и бескилевых птиц сосуществовали с нептичьими динозаврами. Большие коллекции окаменелостей птиц, представляющих ряд различных видов, предоставляют убедительные доказательства существования архаичных птиц в пределах 300 000 лет от границы K-Pg. Отсутствие этих птиц в палеогене свидетельствует о том, что здесь произошло массовое вымирание архаичных птиц.

Наиболее успешная и доминирующая группа авиаланов , энантиорниты , была уничтожена. Лишь небольшая часть наземных и водных видов птиц мелового периода пережила столкновение, дав начало современным птицам. Единственная группа птиц, о которой достоверно известно, что она пережила границу K – Pg, - это Aves. Птицы, возможно, смогли пережить вымирание благодаря своей способности нырять, плавать или искать убежище в воде и болотах. Многие виды птиц могут строить норы, гнездиться в дуплах деревьев или гнезда термитов, и все это обеспечивает укрытие от воздействия окружающей среды на границе K-Pg. Долгосрочное выживание после границы было обеспечено в результате заполнения экологических ниш, оставшихся пустыми в результате вымирания нептичьих динозавров. Открытое нишевое пространство и относительная нехватка хищников после вымирания K-Pg позволили адаптивной радиации различных групп птиц. Ратиты , например, быстро диверсифицировались в раннем палеогене и, как полагают, конвергентно развили бескрылость по крайней мере от трех до шести раз, часто занимая нишу крупных травоядных, когда-то занятую нептичьими динозаврами.

Нептичьие динозавры

Скелет тираннозавра в экспозиции музея
Тираннозавр был среди динозавров, живших на Земле до вымирания.

За исключением нескольких спорных утверждений, ученые согласны с тем, что все нептичьие динозавры вымерли на границе K-Pg. Было истолковано, что летопись окаменелостей динозавров свидетельствует как об уменьшении разнообразия, так и об отсутствии снижения разнообразия в течение последних нескольких миллионов лет мелового периода, и, возможно, качество летописи окаменелостей динозавров просто недостаточно хорошее, чтобы позволить исследователям различать варианты. Нет никаких доказательств того, что позднемаастрихтские нептичьие динозавры могли рыть норы, плавать или нырять, что говорит о том, что они не могли укрыться от худших частей любого экологического стресса, который возникал на границе K-Pg. Возможно, мелкие динозавры (кроме птиц) действительно выжили, но они были бы лишены пищи, поскольку травоядные динозавры сочли бы скудным растительный материал, а плотоядные быстро нашли бы недостающую добычу.

Растущий консенсус в отношении эндотермии динозавров (см. физиологию динозавров ) помогает понять их полное вымирание в отличие от их близких родственников, крокодилов. Эктотермические («хладнокровные») крокодилы имеют очень ограниченные потребности в пище (они могут прожить без еды несколько месяцев), в то время как эндотермическим («теплокровным») животным аналогичного размера требуется гораздо больше пищи для поддержания их более быстрого метаболизма. Таким образом, в упомянутых ранее обстоятельствах нарушения пищевой цепи нептичьие динозавры вымерли, а некоторые крокодилы выжили. В этом контексте выживание других эндотермных животных, таких как некоторые птицы и млекопитающие, могло быть обусловлено, в том числе, их меньшими потребностями в пище, связанными с их небольшими размерами в эпоху вымирания.

Вопрос о том, произошло ли вымирание постепенно или внезапно, обсуждался, поскольку обе точки зрения подтверждаются летописью окаменелостей. Исследование 29 местонахождений окаменелостей в каталонских Пиренеях Европы в 2010 году подтверждает мнение о том, что до падения астероида там было большое разнообразие динозавров, насчитывающее более 100 живых видов. Более поздние исследования показывают, что эта цифра затемнена тафономическими предубеждениями и скудностью континентальной летописи окаменелостей. Результаты этого исследования, основанные на оценках реального глобального биоразнообразия, показали, что от 628 до 1078 видов нептичьих динозавров жили в конце мелового периода и подверглись внезапному вымиранию после мело-палеогенового вымирания. В качестве альтернативы интерпретация, основанная на содержащих ископаемые породы вдоль реки Ред-Дир в Альберте, Канада, поддерживает постепенное вымирание нептичьих динозавров; за последние 10 миллионов лет мелового периода количество видов динозавров, по-видимому, уменьшилось с 45 до примерно 12. Другие ученые сделали такую ​​же оценку после своих исследований.

Несколько исследователей поддерживают существование палеоценовых нептичьих динозавров . Доказательства этого существования основаны на обнаружении останков динозавров в формации Хелл-Крик на высоте до 1,3 м (4 фута 3,2 дюйма) выше и на 40 000 лет позже границы K – Pg. Образцы пыльцы, обнаруженные рядом с окаменелой бедренной костью гадрозавра , найденной в песчанике Охо-Аламо на реке Сан-Хуан в Колорадо, указывают на то, что животное жило в кайнозое, примерно64,5 млн лет назад (около 1 миллиона лет после вымирания K – Pg). Если их существование за границей K-Pg может быть подтверждено, эти гадрозавриды будут считаться ходячей мертвой кладой . Научный консенсус заключается в том, что эти окаменелости были разрушены эрозией с их первоначальных местоположений, а затем повторно захоронены в гораздо более поздних отложениях (также известных как переработанные окаменелости).

Хористодере

Хористодеры (полуводные архозавроморфы ) выжили за границей K-Pg, но вымерли в раннем миоцене . Исследования небных зубов шампсозавра показывают , что во время события K – Pg произошли изменения в рационе питания различных видов.

Млекопитающие

Все основные линии млекопитающих мелового периода, в том числе однопроходные (яйцекладущие млекопитающие), мультитуберкулезные , метатерии , эутерианы , дриолестоиды и гондванатеры , пережили событие вымирания K-Pg, хотя и понесли потери. В частности, метатерии в значительной степени исчезли из Северной Америки, а азиатские дельтатероиды вымерли (за исключением линии, ведущей к Гурбанодельте ). В отложениях Хелл-Крик в Северной Америке по крайней мере половина из десяти известных многотуберкулезных видов и все одиннадцать видов метатерий не встречаются выше границы. Мультитуберкулезные в Европе и Северной Америке выжили относительно невредимыми и быстро восстановились в палеоцене, но азиатские формы были опустошены и никогда больше не представляли собой значительный компонент фауны млекопитающих. Недавнее исследование показывает, что метатерии понесли самые тяжелые потери во время события K – Pg, за ними следуют мультитуберкулезные, а эутерианы выздоровели быстрее всего.

Виды млекопитающих начали диверсифицироваться примерно за 30 миллионов лет до границы K – Pg. Диверсификация млекопитающих застопорилась. Текущие исследования показывают, что млекопитающие не претерпели взрывной диверсификации за границей K-Pg, несмотря на экологические ниши, появившиеся в результате вымирания динозавров. Несколько отрядов млекопитающих были интерпретированы как диверсифицирующиеся сразу после границы K-Pg, включая Chiroptera ( летучие мыши ) и Cetartiodactyla (разнообразная группа, которая сегодня включает китов, дельфинов и парнокопытных ), хотя недавние исследования пришли к выводу, что только сумчатые отряды диверсифицировались вскоре после границы K–Pg.

Пограничные виды млекопитающих K – Pg, как правило, были небольшими, сравнимыми по размеру с крысами ; этот небольшой размер помог бы им найти убежище в защищенной среде. Предполагается, что некоторые ранние однопроходные, сумчатые и плацентарные были полуводными или роющими, поскольку сегодня существует несколько линий млекопитающих с такими привычками. Любое роющее или полуводное млекопитающее имело бы дополнительную защиту от стрессов окружающей среды на границе K-Pg.

Доказательство

Окаменелости Северной Америки

В наземных последовательностях Северной Америки событие вымирания лучше всего представлено заметным несоответствием между богатой и относительно многочисленной записью пыльцы позднего маастрихта и постграничным шипом папоротника. Очень информативная последовательность пород, содержащих динозавров, на границе K-Pg обнаружена в западной части Северной Америки, особенно в формации Хелл-Крик позднего маастрихта в Монтане . Сравнение с более старой формацией Джудит-Ривер (Монтана) и формацией Парк динозавров ( Альберта ), датируемой примерно 75 млн лет назад, дает информацию об изменениях в популяциях динозавров за последние 10 миллионов лет мелового периода. Эти залежи окаменелостей географически ограничены, покрывая лишь часть одного континента.

Средне-позднекампанские образования показывают большее разнообразие динозавров, чем любая другая отдельная группа пород. Позднемаастрихтские породы содержат самых крупных представителей нескольких основных клад: тираннозавров , анкилозавров , пахицефалозавров , трицератопсов и торозавров , что позволяет предположить, что пища была в изобилии непосредственно перед вымиранием.

Окаменелости растений иллюстрируют сокращение видов растений на границе K – Pg. В отложениях ниже границы K–Pg преобладающими растительными остатками являются пыльцевые зерна покрытосеменных , но в пограничном слое пыльцы мало и преобладают споры папоротников. Более обычные уровни пыльцы постепенно восстанавливаются над пограничным слоем. Это напоминает районы, пострадавшие от современных извержений вулканов, где восстановление происходит за счет папоротников, которые позже заменяются более крупными покрытосеменными растениями. Изучение окостеневших костей рыб, найденных в Танисе в Северной Дакоте , позволяет предположить, что массовое вымирание в мелово-палеогеновом периоде произошло во время весны в Северном полушарии.

Морские окаменелости

Массовое вымирание морского планктона, по-видимому, было внезапным и произошло прямо на границе K–Pg. Роды аммонитов вымерли на границе K–Pg или вблизи нее; было меньшее и более медленное вымирание родов аммонитов до границы, связанной с позднемеловой морской регрессией. Постепенное вымирание большинства иноцерамидных двустворчатых моллюсков началось задолго до границы K-Pg, а небольшое постепенное сокращение разнообразия аммонитов происходило на протяжении всего самого позднего мелового периода.

Дальнейший анализ показывает, что в позднемеловых морях шло несколько процессов, которые частично перекрывались во времени, а затем закончились резким массовым вымиранием. Разнообразие морской жизни уменьшилось, когда температура климата вблизи границы K–Pg повысилась. Температура очень быстро повышалась примерно на три-четыре градуса между 65,4 и 65,2 миллионами лет назад, что очень близко ко времени вымирания. Повысилась не только температура климата, но и снизилась температура воды, что привело к резкому сокращению морского разнообразия.

мегацунами

Научный консенсус состоит в том, что удар астероида на границе K – Pg оставил отложения мегацунами и отложения в районе Карибского моря и Мексиканского залива от колоссальных волн, созданных ударом. Эти отложения были обнаружены в бассейне Ла-Попа на северо-востоке Мексики, платформенных карбонатах на северо-востоке Бразилии, в глубоководных отложениях Атлантики и в виде самого толстого известного слоя градуированных песчаных отложений толщиной около 100 м (330 футов). в самом кратере Чиксулуб, прямо над потрясенным гранитным выбросом. По оценкам, мегацунами имеет высоту более 100 м (330 футов), поскольку астероид упал в относительно мелководье; в глубоком море он был бы 4,6 км (2,9 мили) в высоту.

Окаменелости в осадочных породах, отложенных во время удара

Ископаемые осадочные породы, отложившиеся во время удара K – Pg, были обнаружены в районе Мексиканского залива, в том числе отложения смывов цунами, несущие остатки экосистемы мангрового типа, что свидетельствует о том, что после удара вода неоднократно плескалась взад и вперед в Мексиканском заливе. и мертвая рыба, оставленная на мелководье, но не потревоженная падальщиками.

Продолжительность

Быстрота вымирания — спорный вопрос, потому что одни теории о его причинах подразумевают быстрое вымирание в течение относительно короткого периода (от нескольких лет до нескольких тысяч лет), а другие подразумевают более длительные периоды. Эту проблему трудно решить из -за эффекта Синьора-Липпса , когда летопись окаменелостей настолько неполна, что большинство вымерших видов , вероятно, вымерли спустя много времени после того, как были обнаружены самые последние окаменелости. Ученые также обнаружили очень мало непрерывных слоев пород, содержащих ископаемые, которые охватывают временной диапазон от нескольких миллионов лет до вымирания K-Pg до нескольких миллионов лет после него.

Скорость осадконакопления и толщина глины K-Pg на трех участках предполагают быстрое вымирание, возможно, в течение периода менее 10 000 лет. На одном участке в бассейне Денвера в Колорадо после отложения пограничного слоя K-Pg колос папоротника просуществовал примерно 1000 лет и не более 71000 лет; в том же месте самое раннее появление кайнозойских млекопитающих произошло примерно через 185 000 лет и не более чем через 570 000 лет, «что указывает на быстрые темпы биотического вымирания и первоначального восстановления в бассейне Денвера во время этого события». Модели, представленные на ежегодном собрании Американского геофизического союза , показали, что период глобальной тьмы после удара Чиксулуб сохранялся в формации Хелл-Крик почти 2 года.

воздействие Чиксулуб

Доказательства воздействия

Луис (слева) и его сын Вальтер Альварес (справа) на границе КТ в Губбио , Италия, 1981 г.
Мел-палеогеновое вымирание произошло в Северной Америке.
Мел-палеогеновое вымирание
Расположение кратера Чиксулуб, Мексика

В 1980 году группа исследователей, состоящая из лауреата Нобелевской премии по физике Луиса Альвареса , его сына, геолога Вальтера Альвареса и химиков Франка Асаро и Хелен Мишель , обнаружила, что осадочные слои, обнаруженные по всему миру на границе мелового и палеогенового периодов, содержат концентрацию иридия во много раз выше нормы (в 30, 160 и 20 раз в трех первоначально исследованных секциях). Иридий чрезвычайно редко встречается в земной коре, потому что это сидерофильный элемент , который в основном погрузился вместе с железом в ядро ​​Земли во время планетарной дифференциации . Поскольку иридия по-прежнему много в большинстве астероидов и комет , команда Альвареса предположила, что астероид столкнулся с Землей во время границы K-Pg. Ранее были предположения о возможности ударного события , но это были первые веские доказательства.

скальные штриховки с темной светлой границей и рейкой
Обнажение границы K-Pg в государственном парке Тринидад-Лейк в бассейне Ратон в Колорадо показывает резкое изменение цвета породы от темного к светлому.

Эта гипотеза считалась радикальной, когда ее впервые предложили, но вскоре появились дополнительные доказательства. Было обнаружено, что граничная глина полна мельчайших шариков породы, кристаллизовавшихся из капель расплавленной породы, образовавшихся в результате удара. На границе K–Pg также были обнаружены сотрясенные кварц и другие минералы. Идентификация гигантских слоев цунами вдоль побережья Мексиканского залива и Карибского бассейна предоставила больше доказательств и предположила, что удар мог произойти поблизости, как и открытие того, что граница K – Pg стала толще на юге Соединенных Штатов, с слоями метровой толщины. обломков, происходящих в северной части Нью-Мексико.

топографическая схема, показывающая круглые географические объекты
Топография радара показывает кольцо кратера Чиксулуб шириной 180 км (112 миль) .

Дальнейшие исследования выявили гигантский кратер Чиксулуб , погребенный под Чиксулубом на побережье Юкатана , как источник пограничной глины K-Pg. Обнаруженный в 1990 году на основе работы геофизика Глена Пенфилда в 1978 году, кратер имеет овальную форму со средним диаметром примерно 180 км (110 миль), что примерно соответствует размеру, рассчитанному командой Альвареса.

В статье 2013 года Пол Ренне из Центра геохронологии Беркли датировал удар в66,043 ± 0,011 миллиона лет назад, на основе аргон-аргонового датирования . Он также утверждает, что массовое вымирание произошло в течение 32 000 лет после этой даты.

В 2007 году было высказано предположение, что ударник принадлежит к семейству астероидов Баптистина . Эта связь была подвергнута сомнению, хотя и не опровергнута, отчасти из-за отсутствия наблюдений за астероидом и его семейством. В 2009 году сообщалось, что 298 Baptistina не имеет химической сигнатуры ударника K – Pg. Кроме того, исследование отраженного света от астероидов этого семейства, проведенное в 2011 году с помощью широкоугольного инфракрасного обзора (WISE), оценило их распад в 80 млн лет назад, что дает им недостаточно времени для смещения орбиты и столкновения с Землей на 66 млн лет назад.

Дополнительные доказательства удара обнаружены на участке Танис на юго -западе Северной Дакоты , США . Танис является частью хорошо изученной формации Хелл-Крик , группы горных пород, охватывающей четыре штата Северной Америки, известной многими значительными открытиями окаменелостей верхнего мелового периода и нижнего палеоцена . Танис — необычное и уникальное место, потому что оно, кажется, фиксирует события с первых минут до нескольких часов после падения гигантского астероида Чиксулуб в мельчайших деталях. Сообщается, что янтарь с этого места содержит микротектиты, соответствующие таковым из ударного события Чиксулуб. Некоторые исследователи ставят под сомнение интерпретацию находок на этом месте или скептически относятся к руководителю группы Роберту ДеПальме, который еще не получил докторскую степень. в геологии на момент открытия и чья коммерческая деятельность вызывала подозрения.

Эффекты воздействия

Художественное изображение астероида, врезавшегося в мелководные тропические моря богатого серой полуострова Юкатан на территории современной Юго-Восточной Мексики . Считается, что последствия этого огромного столкновения с астероидом, произошедшего примерно 66 миллионов лет назад, вызвали массовое вымирание нептичьих динозавров и многих других видов на Земле. В результате удара в атмосферу были выброшены сотни миллиардов тонн серы, что привело к отключению электроэнергии во всем мире и к отрицательным температурам, которые сохранялись не менее десяти лет.

В марте 2010 года международная группа из 41 ученого проанализировала 20-летнюю научную литературу и одобрила гипотезу об астероиде, в частности о столкновении с Чиксулубом, как о причине вымирания, исключив другие теории, такие как массовый вулканизм . Они определили, что астероид диаметром от 10 до 15 километров (от 6 до 9 миль) врезался в Землю в Чиксулубе на полуострове Юкатан в Мексике. Столкновение высвободило бы такую ​​же энергию, как 100 тератонн тротила (420 зеттаджоулей ) — более чем в миллиард раз больше энергии атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки . Столкновение с Чиксулубом вызвало глобальную катастрофу. Некоторые из явлений были кратковременными сразу после удара, но были и долгосрочные геохимические и климатические нарушения, опустошившие экологию.

Возвращение выброса в атмосферу Земли сопровождалось коротким (длившимся несколько часов), но интенсивным импульсом инфракрасного излучения , поджаривающим незащищенные организмы. Это обсуждается, и противники утверждают, что локальные жестокие пожары, вероятно, ограниченные Северной Америкой, уступают глобальным огненным бурям . Это « дебаты о меловых и палеогеновых огненных бурях ». В документе 2013 года известного разработчика моделей ядерной зимы было высказано предположение, что, исходя из количества сажи в глобальном слое обломков, вся земная биосфера могла сгореть, что подразумевает глобальное сажевое облако, блокирующее солнце и создающее эффект ударной зимы . . Если бы возникали массовые пожары, это уничтожило бы наиболее уязвимые организмы, пережившие период сразу после удара.

Помимо предполагаемого пожара и/или воздействия зимы, столкновение должно было создать облако пыли, которое блокировало солнечный свет на срок до года, препятствуя фотосинтезу. Морозы, вероятно, продолжались не менее трех лет. На участке Бразос температура поверхности моря упала на 7 ° C (13 ° F) в течение десятилетий после удара. Для рассеивания таких аэрозолей потребуется не менее десяти лет, что станет причиной вымирания растений и фитопланктона, а затем травоядных и их хищников . Существа, чьи пищевые цепи были основаны на детрите , имели бы разумные шансы на выживание.

Астероид врезался в область карбонатных пород, содержащих большое количество горючих углеводородов и серы, большая часть которых испарилась, в результате чего аэрозоли серной кислоты попали в стратосферу , что могло уменьшить количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, более чем на 50% и вызвали кислотные дожди. В результате подкисление океанов убьет многие организмы, которые выращивают раковины из карбоната кальция . Согласно моделям формации Хелл-Крик , наступление глобальной темноты достигло бы своего максимума всего за несколько недель и, вероятно, продолжалось бы более 2 лет.

Помимо последствий вымирания, это событие также вызвало более общие изменения флоры и фауны, такие как появление биомов неотропических тропических лесов , таких как Амазония , изменение видового состава и структуры местных лесов в течение примерно 6 миллионов лет восстановления до прежнего уровня разнообразия растений .

Русло реки на руднике Муди-Крик, 7-Майл-Крик / Вайматуку, Дунолли, Новая Зеландия, содержит свидетельства разрушительного воздействия на наземные растительные сообщества на границе мелового и палеогенового периодов, что подтверждает серьезность и глобальный характер этого события.

2016 Проект бурения кратера Чиксулуб

В 2016 году в рамках проекта научного бурения были получены образцы глубокого керна из пикового кольца вокруг ударного кратера Чиксулуб. Открытия подтвердили, что горная порода, составляющая пиковое кольцо, была потрясена огромным давлением и всего за несколько минут расплавилась из своего обычного состояния в нынешнюю форму. В отличие от отложений морского дна, пиковое кольцо было сделано из гранита, залегающего намного глубже в земле, который был выброшен на поверхность в результате удара. Гипс представляет собой сульфатсодержащую породу, обычно присутствующую на мелководье морского дна региона; он был почти полностью удален, испарился в атмосферу. Кроме того, за этим событием сразу же последовало мегацунами, достаточное для того, чтобы отложить самый большой известный слой песка, разделенный по размеру зерен, прямо над кольцом пика. Ударный элемент был достаточно большим, чтобы создать пиковое кольцо шириной 190 километров (120 миль), чтобы расплавить, ударить и выбросить глубокий гранит, создать колоссальное движение воды и выбросить огромное количество испарившейся породы и сульфатов в атмосферу. , где они сохранялись бы в течение нескольких лет. Это всемирное распространение пыли и сульфатов могло бы катастрофически повлиять на климат, привести к большим перепадам температуры и разрушить пищевую цепь.

Альтернативные гипотезы

Хотя совпадение вымираний в конце мелового периода с ударом астероида Чиксулуб убедительно поддерживает гипотезу удара, некоторые ученые продолжают поддерживать другие способствующие причины: извержения вулканов, изменение климата, изменение уровня моря и другие ударные события. Событие конца мелового периода - единственное известное массовое вымирание , связанное с ударом, а другие крупные удары, такие как столкновение с водохранилищем Маникуаган , не совпадают с какими-либо заметными событиями вымирания.

Деканские ловушки

До 2000 года аргументы в пользу того, что базальты наводнения в ловушках Декана вызвали вымирание, обычно были связаны с мнением о постепенном вымирании, поскольку считалось, что базальтовые наводнения начались около 68 млн лет назад и продолжались более 2 миллионов лет. Самые последние данные показывают, что ловушки извергались в течение всего 800 000 лет, охватывая границу K – Pg, и, следовательно, могут быть ответственны за вымирание и последующее замедленное биотическое восстановление.

Деканские ловушки могли вызвать вымирание с помощью нескольких механизмов, включая выброс в воздух пыли и сернистых аэрозолей, которые могли блокировать солнечный свет и тем самым снижать фотосинтез в растениях. Кроме того, вулканизм Деканской ловушки мог привести к выбросам углекислого газа, которые усилили парниковый эффект, когда пыль и аэрозоли улетучились из атмосферы. Увеличение выбросов двуокиси углерода также вызвало кислотные дожди, о чем свидетельствует повышенное осаждение ртути из-за повышенной растворимости соединений ртути в более кислой воде.

В те годы, когда гипотеза Деканских ловушек была связана с более медленным вымиранием, Луис Альварес (ум. 1988) ответил, что палеонтологов вводят в заблуждение скудные данные . Хотя его утверждение изначально не было хорошо воспринято, более поздние интенсивные полевые исследования ископаемых пластов придали вес его утверждению. В конце концов, большинство палеонтологов начали принимать идею о том, что массовые вымирания в конце мелового периода были в значительной степени или, по крайней мере, частично связаны с массовым столкновением с Землей. Даже Уолтер Альварес признал, что вымиранию могли способствовать и другие серьезные изменения.

Объединяя эти теории, некоторые геофизические модели предполагают, что удар способствовал Деканским ловушкам. Эти модели в сочетании с высокоточным радиометрическим датированием предполагают, что удар Чиксулуб мог вызвать некоторые из крупнейших извержений Декана, а также извержения действующих вулканов в любой точке Земли.

Множественное воздействие

Другие кратероподобные топографические особенности также были предложены как ударные кратеры, образовавшиеся в связи с вымиранием в мел-палеогеновом периоде. Это предполагает возможность почти одновременных множественных столкновений, возможно, от фрагментированного астероидного объекта, подобного столкновению Шумейкера-Леви 9 с Юпитером . Помимо 180-километрового (110 миль) кратера Чиксулуб, в Украине есть 24-километровый (15 миль) кратер Болтыш (65,17 ± 0,64 млн лет назад ), 20-километровый (12 миль) кратер Сильверпит в Северном море (59,5 ± 14,5 млн лет назад ), возможно, образовался в результате удара болида , а также спорного и гораздо большего 600-километрового (370 миль) кратера Шива . Любые другие кратеры, которые могли образоваться в океане Тетис , с тех пор были скрыты тектоническим дрейфом Африки и Индии на север.

Маастрихтская регрессия уровня моря

Имеются явные доказательства того, что уровень моря упал на заключительном этапе мелового периода больше, чем в любое другое время мезозойской эры. В некоторых слоях горных пород маастрихтского яруса из разных частей мира более поздние слои являются наземными; более ранние слои представляют собой береговую линию, а самые ранние слои представляют собой морское дно. Эти слои не показывают наклона и искажения, связанных с горообразованием , поэтому наиболее вероятным объяснением является регрессия , падение уровня моря. Прямых доказательств причины регрессии нет, но принятое в настоящее время объяснение состоит в том, что срединно-океанические хребты стали менее активными и опустились под собственным весом.

Сильная регрессия сильно сократила бы площадь континентального шельфа , наиболее богатой видами части моря, и, следовательно, могла бы вызвать массовое вымирание морских организмов, но это изменение не вызвало бы вымирания аммонитов. Регрессия также вызвала бы изменения климата, частично из-за нарушения ветров и океанских течений, а частично из-за уменьшения альбедо Земли и повышения глобальной температуры.

Морская регрессия также привела к потере эпейрических морей , таких как Западный внутренний морской путь Северной Америки. Утрата этих морей сильно изменила среду обитания, удалив прибрежные равнины , которые десять миллионов лет назад были домом для разнообразных сообществ, таких как найденные в скалах формации Парк динозавров. Другим последствием стало расширение пресноводной среды, поскольку континентальный сток теперь должен был преодолевать большие расстояния, прежде чем достичь океанов . Хотя это изменение было благоприятным для пресноводных позвоночных , пострадали те, кто предпочитает морскую среду, например акулы.

Несколько причин

Сторонники множественной причинно-следственной связи рассматривают предполагаемые единичные причины либо как слишком незначительные, чтобы вызвать огромные масштабы вымирания, либо как маловероятные, чтобы создать наблюдаемую таксономическую модель. В обзорной статье Дж. Дэвид Арчибальд и Дэвид Э. Фастовски обсудили сценарий, сочетающий три основных постулируемых причины: вулканизм, морскую регрессию и внеземное воздействие. В этом сценарии наземные и морские сообщества испытали стресс из-за изменений и утраты мест обитания. Динозавры, как крупнейшие позвоночные, первыми пострадали от изменений окружающей среды, и их разнообразие сократилось. В то же время твердые частицы вулканизма охлаждали и сушили участки земного шара. Затем произошло столкновение, вызвавшее коллапс в пищевых цепях, основанных на фотосинтезе, как в уже подвергшихся стрессу наземных пищевых цепях, так и в морских пищевых цепях.

Основываясь на исследованиях на острове Сеймур в Антарктиде , Сьерра Петерсен и его коллеги утверждают, что вблизи границы мелового периода и палеогена произошло два отдельных события вымирания, одно из которых связано с вулканизмом Деканской ловушки, а другое — с ударом Чиксулуб. Команда проанализировала комбинированные модели вымирания, используя новую запись температуры слипшихся изотопов из расширенного участка границы K – Pg без перерывов. Они зафиксировали потепление на 7,8 ± 3,3 ° C, синхронное с началом вулканизма Деканских ловушек, и второе, меньшее потепление во время падения метеорита. Они предполагают, что локальное потепление могло усилиться из-за одновременного исчезновения континентального или морского льда. Внутриоболочечная изменчивость указывает на возможное снижение сезонности после начала извержений Декана, продолжающееся до метеоритного события. Вымирание видов на острове Сеймур произошло двумя импульсами, совпадающими с двумя наблюдаемыми событиями потепления, что напрямую связывает вымирание в конце мелового периода на этом участке как с вулканическими, так и с метеоритными явлениями в результате изменения климата.

Восстановление и диверсификация

Художественное изображение Thescelosaurus во время массового вымирания K – Pg. Он выжил, зарывшись в землю, но вскоре умер от голода.

Вымирание K-Pg оказало глубокое влияние на эволюцию жизни на Земле . Ликвидация доминирующих групп мелового периода позволила другим организмам занять их место, что привело к значительному разнообразию видов в палеогеновый период. Самый яркий пример — замена динозавров млекопитающими. После вымирания K – Pg млекопитающие быстро эволюционировали, чтобы заполнить ниши, оставленные динозаврами вакантными. Также важно, что среди родов млекопитающих новые виды были примерно на 9,1% крупнее после границы K-Pg.

Другие группы также существенно диверсифицировались. Основываясь на молекулярном секвенировании и датировании окаменелостей, многие виды птиц ( в частности, группа Neoaves ), по-видимому, излучают свет после границы K – Pg. Они даже производили гигантские нелетающие формы, такие как травоядные Gastornis и Dromornithidae , и хищные Phorusrhacidae . Вымирание меловых ящериц и змей могло привести к эволюции современных групп, таких как игуаны, вараны и удавы. На суше появились гигантские боидные и огромные змеи- мадтоиды , а в морях эволюционировали гигантские морские змеи . Костистые рыбы стремительно диверсифицировались, заполняя ниши, освободившиеся после вымирания. Группы, появившиеся в эпохи палеоцена и эоцена, включают марлиновых, тунцов, угрей и камбал. Большие изменения наблюдаются и в палеогеновых сообществах насекомых. Многие группы муравьев присутствовали в меловом периоде, но в эоцене муравьи стали доминирующими и разнообразными, с более крупными колониями. Бабочки также разнообразились, возможно, чтобы занять место листогрызущих насекомых, уничтоженных вымиранием. По- видимому, также возросло значение продвинутых термитов, занимающихся строительством курганов, Termitidae .

Считается, что размеры тела выживших плацентарных млекопитающих эволюционно увеличились первыми, что позволило им заполнить ниши после вымирания, а размеры мозга увеличились позже в эоцене .

Смотрите также

Заметки с пояснениями

Цитаты

дальнейшее чтение

внешние ссылки