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 эволюционируют и занимают экологические ниши, старые отмирают. Но скорость этого отмирания не постоянна: как минимум несколько раз за прошедшие 500 млн лет более 90% живых организмов на Земле исчезали в ходе катастроф, которые мы называем массовыми вымираниями. Портал nationalgeographic.com рассказал о каждом вымирании, известном науке.

444 млн лет назад — Ордовикско-силурийское вымирание

Ордовикский период (485-444 млн лет назад) был временем кардинальных перемен для жизни на Земле. В течение 30 млн лет разнообразие видов сильно возросло, но в конце того же периода наступило первое массовое вымирание. Крупное оледенение заперло большие объемы воды в полярной шапке, покрывавшей части большого южного материка; вероятно, оно было вызвано формированием Аппалачей на территории нынешней Северной Америки. Обветривание этих новых скал вытянуло углекислый газ из атмосферы, что привело к резкому охлаждению планеты.

Итог — уровни воды в океанах упали. Организмам, жившим на мелководье, пришлось мириться с тем, что их среда обитания сжалась и похолодела. Тем, кто выжил, пришлось кое-как восстанавливаться в химически враждебных водах: после восстановления уровней воды концентрация кислорода в океане снизилась, что, в свою очередь, увеличило содержание токсичных металлов.

Ордовикско-силурийское вымирание считается вторым худшим из тех, что известны науке — в ходе этого события погибли 85% всех живых видов на Земле. Тяжелее всего пришлось морским организмам, таким как кораллы, брахиоподы и трилобиты.

383-359 млн лет назад — Девонское вымирание

Девонское вымирание уничтожило примерно 75% видов жизни на планете в течение приблизительно 20 млн лет. На протяжении девонского периода содержание кислорода в океанах упало, что причинило серьезный ущерб древним предкам современных кальмаров и осьминогов — гониатитам. Худший этап этого вымирания, событие Келлвассер, наступил 372 млн лет назад. Образцы породы, найденные в нынешней Германии, показывают, что тогда концентрация кислорода критически снизилась; это привело к смерти многих рифообразующих существ, включая крупную группу морских губок строматопороидов.

Девонское вымирание проходило импульсами, чью причину тяжело выяснить, но вулканическая активность — один из вероятных триггеров. В районе пары миллионов лет от события Келлвассер магматическая провинция под названием Сибирские траппы извергла огромный объем лавы на территории нынешней Сибири. Извержение выбросило бы тепличные газы и диоксид сферы, способный вызвать кислотные дожди. Другая потенциальная причина — астероиды. Шведский кратер Сильян, один из самых больших на планете, сформировался примерно 377 млн лет назад.

Третьим виновником, неожиданно, могли быть наземные растения. В девонском периоде они получили несколько выигрышных адаптаций, включая лигнин, улучшающий прочность стеблей, и полноценную васкулярную структуру. Данные черты позволили растениям становиться больше и пускать корни глубже, чем прежде, что могло ускорить разрушение скал. А чем быстрее они разрушались, тем больше избыточных нутриентов отправлялось в океан. Их приток мог вызвать рост водорослей, чья гибель убрала кислород из океана, сформировав т.н. мертвые зоны. К тому же, распространение деревьев вытянуло бы углекислый газ из атмосферы, приведя к похолоданию.

252 млн лет назад — Позднепермское (или Великое) вымирание

252 млн лет назад жизнь на Земле столкнулась с самым серьезным вымиранием за всю историю планеты. В течение 60 000 лет 96% всех морских форм жизни и примерно каждый третий из четырех наземных видов погибли. Леса по всему миру исчезли — на их возвращение потребовались еще 10 млн лет. Из пяти массовых вымираний, позднепермское — единственное, уничтожившее значительную долю видов насекомых. Морские экосистемы восстанавливались еще 4-8 млн лет.

Ключевой причиной Великого вымирания однозначно являются Сибирские траппы. Их извержение выбросило в атмосферу по меньшей мере 14,5 трлн тонн углерода — в 2,5 раза больше, чем если бы человечество сожгло все ископаемое топливо на Земле разом. К тому же, магма из траппов проникла в залежи угля близко к поверхности, что могло высвободить еще больше тепличных газов.

Итог — адское глобальное потепление. К 250 млн лет назад температура воды в океане близ экватора была такой же, как в джакузи. Рыб там практически не было. А по мере роста температур скалы на суше изнашивались быстрее, что лишь ускоряли кислотные дожди от вулканической серы.

201 млн лет назад — Триасово-юрское вымирание

Жизни пришлось долго приходить в норму после Великого вымирания, но, восстановившись, она расцвела новыми красками. В океанах поселились новые рифообразующие существа, сушу покрыла густая растительность. Появились архозавры — предтечи птиц, крокодилов, птерозавров и динозавров. Но 201 млн лет назад природа нанесла новый удар — и до 80% морских и наземных видов погибли.

К концу триасового периода содержание углекислого газа в атмосфере Земли увеличилось в четыре раза. Скорее всего, причиной были тепличные газы, выброшенные центрально-атлантической магматической провинцией в центре Пангеи. Останки этих древних потоков лавы сегодня разделены между восточной частью Америк и западной Африкой.

Повышение концентрации углекислого газа привело к окислению триасовых океанов, из-за чего морским существам было тяжелее формировать ракушки из карбоната кальция. А на суше доминирующими позвоночными были крокодилы — более крупные и куда более разнообразные, чем сегодня. Многие из них вымерли, и их место заняли ранние динозавры, прежде жившие на экологической периферии.

66 млн лет назад — Мел-палеогеновое вымирание

Наконец, мел-палеогеновое вымирание — самое недавнее, и оно на 100% было связано с падением крупного метеорита. В результате катастрофы погибли 76% видов жизни на планете, включая всех не пернатых динозавров.

Однажды, примерно 66 млн лет назад, гигантский астероид упал в воды недалеко от нынешнего полуострова Юкатан на огромной скорости. Столкновение подняло в атмосферу невероятные объемы пыли, мусора и серы, что привело к глобальному похолоданию. Массивные лесные пожары подожгли землю в радиусе многих километров от точки падения, а в океанах сформировались цунами. В одночасье экосистемы, поддерживавшие динозавров, начали рушиться.

Нынешнее вымирание

Катаклизмы не остались в далеком прошлом: Земля прямо сейчас переживает кризис биологического разнообразия. Недавние подсчеты экспертов показывают, что миллионы видов растений и животных находятся под угрозой вымирания. Преимущественно — из-за человеческой активности, такой как вырубка лесов, охота и избыточная рыбалка. В число прочих угроз входит распространение инвазивных видов и болезней, а также загрязнение окружающей среды и изменения в климате, вызванные людьми.

Печален тот факт, что сегодня вымирания проходят в сотни раз быстрее, чем они проходили бы естественным путем. Если все виды, ныне находящиеся под угрозой исчезновения, вымрут в следующем веке, и если такая же скорость вымирания сохранится без изменений, то уже через 240-540 лет может наступить самое настоящее массовое вымирание.