Что общего между динозаврами, тасманийскими тиграми и скворцами-удодами? Ответ на этот вопрос – тема сегодняшней лаборатории – вымирание. Вымирание происходит, когда вид не может выжить в своей среде для размножения и не может переселиться в новую. Шерстистые мамонты, например, считались погибшими в результате изменения климата, что сделало их среду обитания и остальную часть планеты слишком теплой. Вымирание происходило с тех пор, как существовала жизнь на Земле. На самом деле, по оценкам, 99% всех когда-либо существовавших видов вымерли.
Большинство этих вымираний произошло со временем из-за изменений окружающей среды, таких как у нашего шерстистого мамонта. Но другие факторы, такие как конкуренция за ресурсы с другими видами и неспособность избежать хищничества, также могут привести вид к вымиранию. Возьмем, к примеру, этих рыб. Оба вида имеют общую среду обитания, но зеленая рыба лучше уклоняется от хищников, что делает ее выживание более вероятным и в конечном итоге приводит к вымиранию оранжевой рыбы. Чрезмерная охота и другие антропогенные явления, такие как загрязнение окружающей среды, также могут привести к вымиранию вида.
Вымирания, происходящие на глобальном уровне, называются массовыми вымираниями, и они, как правило, вызваны крупными катастрофическими событиями, такими как удары из космоса, значительная вулканическая активность и другие явления, вызывающие глобальное изменение климата. Во время этих событий высокие темпы вымирания превышают темпы нового видообразования, что приводит к глобальной потере видов.
Самым известным массовым вымиранием является мел-палеогеновое или K-Pg вымирание, известное тем, что оно положило конец господству динозавров. Это вымирание можно наблюдать даже в слоях горных пород или пластах земли, где мы наблюдаем резкую потерю видов из летописи окаменелостей около 66 миллионов лет назад, что также совпадает с уникальным слоем осадочных пород, содержащим иридий, металл, который не часто встречается в земной коре. Иридий, однако, присутствует в больших количествах в астероидах, что дает ученым ключ к разгадке причины вымирания. Столкновение на полуострове Юкатан в Мексике привело к образованию кратера Чиксулуб шириной 180 километров и вызвало ряд катастрофических событий, которые навсегда изменили Землю. Во-первых, огненные бури опустошили бы североамериканский континент, создав огромное облако дыма и пыли. Обломки, выброшенные в результате столкновения, оказались бы в верхних слоях атмосферы, вызвав эффект одеяла, который захватил смертоносное количество инфракрасного излучения в атмосфере. Извержения вулканов и широко распространенная геологическая нестабильность после удара еще больше усилили удушение земли, и поскольку сажа, дым и вулканический пепел заблокировали солнце, многие растения больше не могли фотосинтезировать и поэтому погибли. Без пищи травоядные животные вымирали следующими, за ними следовали хищники. Вулканические выбросы и вызванный ими смог вызвали кислотные дожди, которые окислили океаны и уничтожили многие водные организмы. Вскоре кислая атмосфера и густой туман, блокирующий солнечное тепло, привели к глубокой заморозке, когда глобальные температуры опустились ниже нуля на несколько лет. Массовое вымирание, вызванное этими резкими изменениями окружающей среды, затронуло все известные виды, и три четверти всех видов, живших в то время, вымерли в эволюционном эквиваленте мгновения ока.
Со временем, по мере того как климат Земли медленно возвращался к норме, оставшиеся виды, в том числе мелкие млекопитающие, восстановились и подверглись адаптивной радиации, чтобы заполнить многие вновь освободившиеся виды. Таким образом, потеря большого числа видов во время массового вымирания открыла пространство для экспансии и видообразования других.
В этой лабораторной работе вы изучите данные о разнообразии для нескольких различных таксонов в разные периоды времени мел-палеогенового вымирания.
