Evento de extinción
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Este artículo trata sobre la extinción masiva. Para otros usos, consulte Evento de extinción (desambiguación) .

Un evento de extinción (también conocido como extinción masiva o crisis biótica ) es una disminución rápida y generalizada de la biodiversidad de la Tierra . Tal evento se identifica por un cambio brusco en la diversidad y abundancia de organismos multicelulares . Ocurre cuando la tasa de extinción aumenta con respecto a la tasa de especiación . El número de grandes extinciones masivas en los últimos 440 millones de años se estima entre cinco y más de veinte. Estas diferencias surgen del desacuerdo en cuanto a lo que constituye un evento de extinción como "mayor", y los datos elegidos para medir la diversidad pasada.

Debido a que la mayor parte de la diversidad y la biomasa en la Tierra es microbiana y, por lo tanto, difícil de medir, los eventos de extinción registrados afectan el componente biológicamente complejo y fácilmente observable de la biosfera en lugar de la diversidad y abundancia total de la vida. [1] La extinción ocurre a un ritmo desigual. Según el registro fósil , la tasa de fondo de extinciones en la Tierra es de dos a cinco familias taxonómicas de animales marinos cada millón de años. Los fósiles marinos se utilizan principalmente para medir las tasas de extinción debido a su registro fósil superior y su rango estratigráfico en comparación con los animales terrestres .

El Gran Evento de Oxidación , que ocurrió hace alrededor de 2.45 mil millones de años, fue probablemente el primer gran evento de extinción. [2] Desde la explosión del Cámbrico , cinco grandes extinciones masivas más han superado significativamente la tasa de extinción de fondo. El evento de extinción más reciente y posiblemente más conocido, el Cretácico-Paleógeno , que ocurrió aproximadamente hace 66 Ma (millones de años), fue una extinción masiva a gran escala de especies animales y vegetales en un período de tiempo geológicamente corto. [3] Además de las cinco grandes extinciones masivas, también hay numerosas menores, y la extinción masiva en curso causada por la actividad humana a veces se llama la sexta extinción .[4] Las extinciones masivas parecen ser unfenómenoprincipalmente fanerozoico , con tasas de extinción bajas antes de que surgieran organismos grandes y complejos. [5]

Grandes eventos de extinción

Badlands cerca de Drumheller , Alberta , donde la erosión ha dejado al descubierto el límite K – Pg
Los trilobites fueron animales marinos de gran éxito hasta que el evento de extinción del Pérmico-Triásico los aniquiló a todos.

En un artículo histórico publicado en 1982, Jack Sepkoski y David M. Raup identificaron cinco extinciones masivas. Originalmente se identificaron como valores atípicos de una tendencia general de disminución de las tasas de extinción durante el Fanerozoico, [6] pero a medida que se han aplicado pruebas estadísticas más estrictas a los datos acumulados, se ha establecido que la vida animal multicelular ha experimentado cinco mayores y muchos menores. extinciones masivas. [7] Los "Cinco Grandes" no se pueden definir con tanta claridad, sino que parecen representar el mayor (o algunos de los mayores) de un continuo relativamente suave de eventos de extinción. [6]

  1. Eventos de extinción Ordovícico-Silúrico (Fin del Ordovícico u O-S): 450–440 Ma en la transición Ordovícico - Silúrico . Ocurrieron dos eventos que acabaron con el 27% de todas las familias, el 57% de todos los géneros y el 60% al 70% de todas las especies. [8] Juntos están clasificados por muchos científicos como la segunda más grande de las cinco grandes extinciones en la historia de la Tierra en términos de porcentaje de géneros que se extinguieron. En mayo de 2020, los estudios sugirieron que la causa de la extinción masiva se debió al calentamiento global , relacionado con el vulcanismo y la anoxia , y no debido, como se consideró anteriormente, al enfriamiento y la glaciación . [9] [10]
  2. Extinción del Devónico tardío : 375–360 Ma cerca de la transición Devónico - Carbonífero . Al final de la Edad Frasniana, en la última parte del período Devónico , una serie prolongada de extinciones eliminó aproximadamente el 19% de todas las familias, el 50% de todos los géneros [8] y al menos el 70% de todas las especies. [11] Este evento de extinción duró quizás hasta 20 millones de años, y hay evidencia de una serie de pulsos de extinción dentro de este período.
  3. Evento de extinción Pérmico-Triásico (Fin del Pérmico): 252 Ma en la transición Pérmico - Triásico . [12] La extinción más grande de la Tierra mató al 57% de todas las familias, el 83% de todos los géneros y del 90% al 96% de todas las especies [8] (53% de las familias marinas, 84% de los géneros marinos, aproximadamente el 96% de todas las especies marinas y aproximadamente el 70% de las especies terrestres [3], incluidos los insectos ). [13] El artrópodo marino de gran éxito, el trilobite , se extinguió. La evidencia con respecto a las plantas es menos clara, pero los nuevos taxones se volvieron dominantes después de la extinción. [14]La "Gran Muerte" tuvo una enorme importancia evolutiva: en tierra, puso fin a la primacía de los primeros sinápsidos . La recuperación de los vertebrados llevó 30 millones de años, [15] pero las vacantes nichos creó la oportunidad para arcosaurios que se convierten en ascenso . En los mares, el porcentaje de animales sésiles se redujo del 67% al 50%. Todo el Pérmico tardío fue una época difícil al menos para la vida marina, incluso antes de la "Gran Muerte".
  4. Evento de extinción Triásico-Jurásico (Fin del Triásico): 201,3 Ma en la transición Triásico - Jurásico . Aproximadamente el 23% de todas las familias, el 48% de todos los géneros (20% de las familias marinas y el 55% de los géneros marinos) y del 70% al 75% de todas las especies se extinguieron. [8] La mayoría de los arcosaurios no dinosaurios , la mayoría de los terápsidos y la mayoría de los grandes anfibios fueron eliminados, dejando a los dinosaurios con poca competencia terrestre. Los arcosaurios no dinosaurios continuaron dominando los ambientes acuáticos, mientras que los diápsidos no arcosaurios continuaron dominando los ambientes marinos. El TemnospondylEl linaje de grandes anfibios también sobrevivió hasta el Cretácico en Australia (por ejemplo, Koolasuchus ).
  5. Evento de extinción Cretácico-Paleógeno (Fin del Cretácico, extinción K-Pg, o anteriormente extinción K-T): 66 Ma en el intervalo de transición Cretácico ( Maastrichtiano ) -Paleógeno ( Danio ). [16] El evento anteriormente llamado extinción Cretácico-Terciario o K-T o límite K-T ahora se llama oficialmente el evento de extinción Cretácico-Paleógeno (o K-Pg). Aproximadamente el 17% de todas las familias, el 50% de todos los géneros [8] y el 75% de todas las especies se extinguieron. [17] En los mares desaparecieron todos los amonites , plesiosaurios y mosasaurios y el porcentaje delos animales sésiles (los que no pueden moverse) se redujo a aproximadamente un 33%. Todos los dinosaurios no aviares se extinguieron durante ese tiempo. [18] El evento límite fue severo con una cantidad significativa de variabilidad en la tasa de extinción entre y entre diferentes clados . Los mamíferos y las aves , estos últimos descendientes de los dinosaurios terópodos , emergieron como grandes animales terrestres dominantes.

A pesar de la popularización de estos cinco eventos, no existe una línea definida que los separe de otros eventos de extinción; El uso de diferentes métodos para calcular el impacto de una extinción puede dar lugar a otros eventos que figuran entre los cinco primeros. [19]

Los registros fósiles más antiguos son más difíciles de interpretar. Esto es porque:

  • Los fósiles más antiguos son más difíciles de encontrar, ya que suelen estar enterrados a una profundidad considerable.
  • La datación de fósiles más antiguos es más difícil.
  • Los lechos de fósiles productivos se investigan más que los improductivos, por lo que se dejan ciertos períodos sin investigar.
  • Los eventos ambientales prehistóricos pueden perturbar el proceso de deposición .
  • La conservación de los fósiles varía en la tierra, pero los fósiles marinos tienden a estar mejor conservados que sus contrapartes terrestres buscadas. [20]

Se ha sugerido que las variaciones aparentes en la biodiversidad marina pueden ser en realidad un artefacto, con estimaciones de abundancia directamente relacionadas con la cantidad de roca disponible para muestreo de diferentes períodos de tiempo. [21] Sin embargo, el análisis estadístico muestra que esto solo puede representar el 50% del patrón observado, [ cita requerida ] y otra evidencia como picos de hongos (aumento geológicamente rápido en la abundancia de hongos ) brinda la tranquilidad de que los eventos de extinción más ampliamente aceptados son reales . Una cuantificación de la exposición a rocas de Europa occidental indica que muchos de los eventos menores para los que se ha buscado una explicación biológica se explican más fácilmente por el sesgo de muestreo . [22]

La investigación completada después del artículo fundamental de 1982 (Sepkoski y Raup) ha concluido que un sexto evento de extinción masiva está en curso:

6. Extinción del Holoceno : Actualmente en curso. Las extinciones se han producido a más de 1000 veces la tasa de extinción de fondo desde 1900. [23] [24] La extinción masiva es el resultado de la actividad humana , [25] [26] [27] impulsada por el crecimiento de la población y el consumo excesivo de los recursos naturales de la tierra . [28] La evaluación de la biodiversidad mundial de 2019 realizada por IPBES afirma que de un estimado de 8 millones de especies, 1 millón de especies de plantas y animales se encuentran actualmente en peligro de extinción. [29] [30] [31] [32]

Investigaciones más recientes han indicado que el evento de extinción del final del Capitán probablemente constituye un evento de extinción separado del evento de extinción del Pérmico-Triásico; si es así, sería más grande que muchos de los eventos de extinción de los "Cinco Grandes".

Lista de eventos de extinción

Artículo principal: Lista de eventos de extinción

Importancia evolutiva

En ocasiones, las extinciones masivas han acelerado la evolución de la vida en la Tierra . Cuando el dominio de nichos ecológicos particulares pasa de un grupo de organismos a otro, rara vez se debe a que el nuevo grupo dominante es "superior" al antiguo, pero normalmente se debe a que un evento de extinción elimina al antiguo grupo dominante y deja paso al nuevo. un proceso conocido como radiación adaptativa . [33] [34]

Por ejemplo, los mamíferos ("casi mamíferos") y luego los mamíferos existieron durante el reinado de los dinosaurios , pero no pudieron competir en los grandes nichos de vertebrados terrestres que monopolizaban los dinosaurios. La extinción masiva del final del Cretácico eliminó a los dinosaurios no aviares e hizo posible que los mamíferos se expandieran hacia los grandes nichos de vertebrados terrestres. Los dinosaurios mismos habían sido beneficiarios de una extinción masiva anterior, el fin del Triásico , que eliminó a la mayoría de sus principales rivales, los crurotarsans .

Otro punto de vista presentado en la hipótesis de Escalada predice que las especies en nichos ecológicos con más conflicto de organismo a organismo tendrán menos probabilidades de sobrevivir a las extinciones. Esto se debe a que los mismos rasgos que mantienen a una especie numerosa y viable en condiciones bastante estáticas se convierten en una carga una vez que los niveles de población caen entre los organismos competidores durante la dinámica de un evento de extinción.

Además, muchos grupos que sobreviven a las extinciones masivas no se recuperan en número o diversidad, y muchos de ellos entran en declive a largo plazo, y a menudo se los conoce como " Clados muertos caminando ". [35] Sin embargo, los clados que sobreviven durante un período de tiempo considerable después de una extinción masiva, y que se redujeron a solo unas pocas especies, probablemente hayan experimentado un efecto de rebote llamado " empuje del pasado ". [36]

Darwin era firmemente de la opinión de que las interacciones bióticas, como la competencia por la comida y el espacio —la "lucha por la existencia" - tenían una importancia considerablemente mayor para promover la evolución y la extinción que los cambios en el entorno físico. Él expresó esto en El origen de las especies : "Las especies son producidas y exterminadas por causas que actúan lentamente ... y la más importante de todas las causas del cambio orgánico es una que es casi independiente de las condiciones físicas alteradas ..., es decir, la relación mutua de un organismo a otro. -el perfeccionamiento de un organismo conlleva el perfeccionamiento o exterminio de otros ”. [37]

Patrones en frecuencia

Se ha sugerido de diversas formas que los eventos de extinción ocurren periódicamente, cada 26 a 30 millones de años, [38] [39] o que la diversidad fluctúa episódicamente cada ~ 62 millones de años. [40] Varias ideas intentan explicar el supuesto patrón, incluida la presencia de una hipotética estrella compañera del sol, [41] [42] oscilaciones en el plano galáctico o el paso a través de los brazos espirales de la Vía Láctea. [43] Sin embargo, otros autores han concluido que los datos sobre extinciones masivas marinas no encajan con la idea de que las extinciones masivas son periódicas, o que los ecosistemas se acumulan gradualmente hasta un punto en el que una extinción masiva es inevitable. [6]Se ha argumentado que muchas de las correlaciones propuestas son falsas. [44] [45] Otros han argumentado que existe una fuerte evidencia que apoya la periodicidad en una variedad de registros, [46] y evidencia adicional en forma de variación periódica coincidente en variables geoquímicas no biológicas. [47]

Todos los géneros
Géneros "bien definidos"
Línea de tendencia
"Cinco grandes" extinciones masivas
Otras extinciones masivas
Hace millones de años
Miles de géneros
Biodiversidad fanerozoica como lo muestra el registro fósil

Se cree que se producen extinciones masivas cuando un estrés a largo plazo se ve agravado por un shock a corto plazo. [48] En el transcurso del Fanerozoico , los taxones individuales parecen tener menos probabilidades de sufrir extinción, [49] lo que puede reflejar redes tróficas más robustas, así como menos especies propensas a la extinción, y otros factores como la distribución continental. [49] Sin embargo, incluso después de tener en cuenta el sesgo de muestreo, parece haber una disminución gradual en las tasas de extinción y originación durante el Fanerozoico. [6]Esto puede representar el hecho de que los grupos con tasas de rotación más altas tienen más probabilidades de extinguirse por casualidad; o puede ser un artefacto de la taxonomía: las familias tienden a volverse más específicas, por lo tanto, menos propensas a la extinción, con el tiempo; [6] y los grupos taxonómicos más grandes (por definición) aparecen antes en el tiempo geológico. [50]

También se ha sugerido que los océanos se han vuelto gradualmente más acogedores para la vida durante los últimos 500 millones de años y, por lo tanto, menos vulnerables a las extinciones masivas, [nota 1] [51] [52] pero la susceptibilidad a la extinción a nivel taxonómico no lo hace. parecen hacer más o menos probables las extinciones masivas. [49]

Causas

Todavía existe un debate sobre las causas de todas las extinciones masivas. En general, pueden producirse grandes extinciones cuando una biosfera sometida a estrés a largo plazo sufre un impacto a corto plazo. [48] Un mecanismo subyacente parece estar presente en la correlación de las tasas de extinción y originación con la diversidad. La alta diversidad conduce a un aumento persistente de la tasa de extinción; baja diversidad a un aumento persistente en la tasa de originación. Estas relaciones presuntamente controladas ecológicamente probablemente amplifiquen perturbaciones más pequeñas (impactos de asteroides, etc.) para producir los efectos globales observados. [6]

Identificación de causas de extinciones masivas específicas

Una buena teoría para una extinción masiva en particular debería: (i) explicar todas las pérdidas, no solo centrarse en unos pocos grupos (como los dinosaurios); (ii) explique por qué se extinguieron grupos particulares de organismos y por qué otros sobrevivieron; (iii) proporcionar mecanismos que sean lo suficientemente fuertes como para causar una extinción masiva pero no una extinción total; (iv) basarse en eventos o procesos que puedan demostrarse que sucedieron, no solo inferidos de la extinción.

Puede ser necesario considerar combinaciones de causas. Por ejemplo, el aspecto marino de la extinción del Cretácico final parece haber sido causado por varios procesos que se superpusieron parcialmente en el tiempo y pueden haber tenido diferentes niveles de importancia en diferentes partes del mundo. [53]

Arens y West (2006) propusieron un modelo de "prensa / pulso" en el que las extinciones masivas generalmente requieren dos tipos de causas: presión a largo plazo sobre el ecosistema ("prensa") y una catástrofe repentina ("pulso") hacia el fin del período de presión. [54] Su análisis estadístico de las tasas de extinción marina a lo largo del Fanerozoico sugirió que ni la presión a largo plazo por sí sola ni una catástrofe sola fueron suficientes para causar un aumento significativo en la tasa de extinción.

Explicaciones más ampliamente respaldadas

Macleod (2001) [55] resumió la relación entre extinciones masivas y eventos que se citan con mayor frecuencia como causas de extinciones masivas, utilizando datos de Courtillot et al. (1996), [56] Hallam (1992) [57] y Grieve et al. (1996): [58]

  • Eventos de inundación de basalto : 11 ocurrencias, todas asociadas con extinciones significativas [59] [60] Pero Wignall (2001) concluyó que solo cinco de las principales extinciones coincidieron con erupciones de inundación de basalto y que la fase principal de extinciones comenzó antes de las erupciones. [61]
  • Caídas del nivel del mar: 12, de las cuales siete se asociaron con extinciones significativas. [60]
  • Impactos de asteroides : un gran impacto está asociado con una extinción masiva, es decir, el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno; ha habido muchos impactos menores pero no están asociados con extinciones importantes. [62]

Las causas de extinciones masivas sugeridas con mayor frecuencia se enumeran a continuación.

Eventos de inundación de basalto

La formación de grandes provincias ígneas por eventos de inundación de basalto podría tener:

  • produjo polvo y aerosoles particulados que inhibieron la fotosíntesis y, por lo tanto, provocaron el colapso de las cadenas alimentarias tanto en tierra como en el mar [63]
  • emitieron óxidos de azufre que se precipitaron en forma de lluvia ácida y envenenaron muchos organismos, lo que contribuyó aún más al colapso de las cadenas alimentarias
  • emitió dióxido de carbono y, por lo tanto, posiblemente causó un calentamiento global sostenido una vez que el polvo y los aerosoles de partículas se disiparon.

Los eventos de inundación de basalto ocurren como pulsos de actividad interrumpidos por períodos inactivos. Como resultado, es probable que hagan que el clima oscile entre enfriamiento y calentamiento, pero con una tendencia general hacia el calentamiento, ya que el dióxido de carbono que emiten puede permanecer en la atmósfera durante cientos de años.

Se especula que el vulcanismo masivo causó o contribuyó a las extinciones del Fin del Pérmico , del Fin del Triásico y del Fin del Cretácico . [64] La correlación entre los gigantescos eventos volcánicos expresados ​​en las grandes provincias ígneas y las extinciones masivas se mostró durante los últimos 260 millones de años. [65] [66] Recientemente, tal posible correlación se extendió a todo el Eón Fanerozoico. [67]

Caídas del nivel del mar

Estos a menudo están claramente marcados por secuencias mundiales de sedimentos contemporáneos que muestran todo o parte de una transición del lecho marino a la zona de mareas, a la playa y a la tierra seca, y donde no hay evidencia de que las rocas en las áreas relevantes hayan sido levantadas por procesos geológicos. como la orogenia . Las caídas del nivel del mar podrían reducir el área de la plataforma continental (la parte más productiva de los océanos) lo suficiente como para causar una extinción masiva marina y podrían alterar los patrones climáticos lo suficiente como para causar extinciones en la tierra. Pero las caídas del nivel del mar son muy probablemente el resultado de otros eventos, como el enfriamiento global sostenido o el hundimiento de las dorsales oceánicas .

Las caídas del nivel del mar están asociadas con la mayoría de las extinciones masivas, incluidas las "Cinco Grandes": final del Ordovícico , del Devónico tardío , del Pérmico final , del Triásico final y del Cretácico final .

Un estudio de 2008, publicado en la revista Nature , estableció una relación entre la velocidad de los eventos de extinción masiva y los cambios en el nivel del mar y los sedimentos. [68] El estudio sugiere que los cambios en los entornos oceánicos relacionados con el nivel del mar ejercen una influencia determinante en las tasas de extinción y, en general, determinan la composición de la vida en los océanos. [69]

Eventos de impacto

El impacto de un asteroide o cometa suficientemente grande podría haber causado el colapso de las cadenas alimenticias tanto en tierra como en el mar al producir polvo y aerosoles particulados e inhibir así la fotosíntesis. [70] Los impactos en rocas ricas en azufre podrían haber emitido óxidos de azufre precipitándose como lluvia ácida venenosa , contribuyendo aún más al colapso de las cadenas alimenticias. Dichos impactos también podrían haber causado megatsunamis y / o incendios forestales globales .

La mayoría de los paleontólogos ahora están de acuerdo en que un asteroide golpeó la Tierra alrededor de 66 Ma, pero existe una disputa en curso sobre si el impacto fue la única causa del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno . [71] [72]

No obstante, en octubre de 2019, los investigadores informaron que el impacto del asteroide Chicxulub en el Cretácico que resultó en la extinción de dinosaurios no aviares 66 Ma, también acidificó rápidamente los océanos produciendo un colapso ecológico y efectos duraderos en el clima, y ​​fue una razón clave para extinción masiva de finales del Cretácico. [73] [74]

Según la Hipótesis de Shiva , la Tierra está sujeta a un aumento de los impactos de asteroides aproximadamente una vez cada 27 millones de años debido al paso del Sol a través del plano de la Vía Láctea , lo que provoca eventos de extinción a intervalos de 27 millones de años. Algunas pruebas de esta hipótesis han surgido tanto en contextos marinos como no marinos. [75] Alternativamente, el paso del Sol a través de los brazos espirales de mayor densidad de la galaxia podría coincidir con la extinción masiva en la Tierra, quizás debido al aumento de los eventos de impacto . [76] Sin embargo, un nuevo análisis de los efectos del tránsito del Sol a través de la estructura en espiral basado en datos de CO no ha podido encontrar una correlación. [77]

Refrigeración global

Un enfriamiento global sostenido y significativo podría matar a muchas especies polares y templadas y obligar a otras a migrar hacia el ecuador ; reducir el área disponible para especies tropicales ; a menudo hacen que el clima de la Tierra sea más árido en promedio, principalmente al encerrar más agua del planeta en hielo y nieve. Se cree que los ciclos de glaciación de la edad de hielo actual solo tuvieron un impacto muy leve en la biodiversidad, por lo que la mera existencia de un enfriamiento significativo no es suficiente por sí sola para explicar una extinción masiva.

Se ha sugerido que el enfriamiento global causó o contribuyó a las extinciones del final del Ordovícico , del Pérmico al Triásico , del Devónico tardío y posiblemente a otras. El enfriamiento global sostenido se distingue de los efectos climáticos temporales de eventos o impactos de inundaciones de basalto.

Calentamiento global

Artículo principal: Riesgo de extinción por calentamiento global

Esto tendría los efectos opuestos: ampliar el área disponible para especies tropicales ; matar especies de clima templado o obligarlas a migrar hacia los polos ; posiblemente cause severas extinciones de especies polares; a menudo hacen que el clima de la Tierra sea más húmedo en promedio, principalmente al derretir el hielo y la nieve y así aumentar el volumen del ciclo del agua . También podría causar eventos anóxicos en los océanos (ver más abajo).

El calentamiento global como causa de extinción masiva está respaldado por varios estudios recientes. [78]

El ejemplo más dramático de calentamiento sostenido es el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno , que se asoció con una de las extinciones masivas más pequeñas. También se ha sugerido que causó el evento de extinción Triásico-Jurásico , durante el cual el 20% de todas las familias marinas se extinguieron. Además, se ha sugerido que el evento de extinción del Pérmico-Triásico fue causado por el calentamiento. [79] [80] [81]

Hipótesis de la pistola de clatrato

Artículo principal: hipótesis de la pistola de clatrato

Los clatratos son compuestos en los que una red de una sustancia forma una jaula alrededor de otra. Los clatratos de metano (en los que las moléculas de agua son la jaula) se forman en las plataformas continentales . Es probable que estos clatratos se rompan rápidamente y liberen el metano si la temperatura aumenta rápidamente o la presión sobre ellos cae rápidamente, por ejemplo, en respuesta a un calentamiento global repentino o una caída repentina del nivel del mar o incluso terremotos . El metano es un gas de efecto invernadero mucho más poderoso que el dióxido de carbono, por lo que una erupción de metano ("pistola de clatrato") podría causar un calentamiento global rápido o hacerlo mucho más severo si la erupción fue en sí misma causada por el calentamiento global.

La firma más probable de tal erupción de metano sería una disminución repentina en la proporción de carbono-13 a carbono-12 en los sedimentos, ya que los clatratos de metano son bajos en carbono-13; pero el cambio tendría que ser muy grande, ya que otros eventos también pueden reducir el porcentaje de carbono-13. [82]

Se ha sugerido que las erupciones de metano "cañón de clatrato" estuvieron involucradas en la extinción del Pérmico final ("la Gran Muerte") y en el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno , que se asoció con una de las extinciones masivas más pequeñas.

Eventos anóxicos

Los eventos anóxicos son situaciones en las que las capas media e incluso superior del océano se vuelven deficientes o totalmente carentes de oxígeno. Sus causas son complejas y controvertidas, pero todos los casos conocidos están asociados con un calentamiento global severo y sostenido, principalmente causado por un vulcanismo masivo sostenido. [83]

Se ha sugerido que los eventos anóxicos causaron o contribuyeron a las extinciones Ordovícico-Silúrico , Devónico tardío , Pérmico-Triásico y Triásico-Jurásico , así como una serie de extinciones menores (como Ireviken , Mulde , Lau , Toarcian y Cenomanian– Eventos turonianos ). Por otro lado, existen extensos lechos de lutitas negras del Cretácico medio que indican eventos anóxicos pero no están asociados con extinciones masivas.

Se ha demostrado que la biodisponibilidad de oligoelementos esenciales (en particular el selenio ) a mínimos potencialmente letales coincide con, y probablemente ha contribuido a, al menos tres eventos de extinción masiva en los océanos, es decir, al final del Ordovícico, durante el Devónico Medio y Tardío, y al final del Triásico. Durante períodos de bajas concentraciones de oxígeno, el selenato muy soluble (Se 6+ ) se convierte en seleniuro mucho menos soluble (Se 2-), Se elemental y complejos de organo-selenio. La biodisponibilidad del selenio durante estos eventos de extinción se redujo a aproximadamente el 1% de la concentración oceánica actual, un nivel que ha demostrado ser letal para muchos organismos existentes . [84]

El oceanólogo británico y científico atmosférico , Andrew Watson , explicó que, si bien la época del Holoceno exhibe muchos procesos que recuerdan a los que han contribuido a eventos anóxicos pasados, la anoxia oceánica a gran escala tardaría "miles de años en desarrollarse". [85]

Emisiones de sulfuro de hidrógeno de los mares

Kump, Pavlov y Arthur (2005) han propuesto que durante el evento de extinción del Pérmico-Triásico, el calentamiento también alteró el equilibrio oceánico entre el plancton fotosintetizador y las bacterias reductoras de sulfato de aguas profundas , lo que provocó emisiones masivas de sulfuro de hidrógeno que envenenaron la vida tanto en la tierra como en la tierra. mar y debilitó severamente la capa de ozono , exponiendo gran parte de la vida que aún quedaba a niveles fatales de radiación ultravioleta . [86] [87] [88]

Vuelta oceánica

El vuelco oceánico es una interrupción de la circulación termohalina que permite que el agua de la superficie (que es más salina que el agua profunda debido a la evaporación) se hunda hacia abajo, trayendo agua profunda anóxica a la superficie y por lo tanto matando a la mayoría de los organismos que respiran oxígeno que habitan en el océano. profundidades superficiales y medias. Puede ocurrir al principio o al final de una glaciación , aunque un vuelco al comienzo de una glaciación es más peligroso porque el período cálido anterior habrá creado un mayor volumen de agua anóxica. [89]

A diferencia de otras catástrofes oceánicas como regresiones (caída del nivel del mar) y eventos anóxicos, los vuelcos no dejan "firmas" fácilmente identificables en las rocas y son consecuencias teóricas de las conclusiones de los investigadores sobre otros eventos climáticos y marinos.

Se ha sugerido que el vuelco oceánico causó o contribuyó a las extinciones del Devónico tardío y del Pérmico-Triásico .

Una nova, supernova o estallido de rayos gamma cercanos

Un estallido de rayos gamma cercano (a menos de 6000 años luz de distancia) sería lo suficientemente poderoso como para destruir la capa de ozono de la Tierra , dejando a los organismos vulnerables a la radiación ultravioleta del Sol. [90] Los estallidos de rayos gamma son bastante raros, y ocurren solo unas pocas veces en una galaxia dada por millón de años. [91] Se ha sugerido que una supernova o un estallido de rayos gamma causaron la extinción del Fin del Ordovícico . [92]

Inversión geomagnética

Una teoría es que los períodos de mayores inversiones geomagnéticas debilitarán el campo magnético de la Tierra el tiempo suficiente para exponer la atmósfera a los vientos solares , haciendo que los iones de oxígeno escapen de la atmósfera a un ritmo incrementado de 3 a 4 órdenes, resultando en una desastrosa disminución de oxígeno. [93]

Placas tectónicas

El movimiento de los continentes en algunas configuraciones puede causar o contribuir a la extinción de varias formas: iniciando o poniendo fin a las edades de hielo ; cambiando las corrientes oceánicas y de viento y, por tanto, alterando el clima; abriendo vías marítimas o puentes terrestres que exponen especies previamente aisladas a la competencia para la que están mal adaptadas (por ejemplo, la extinción de la mayoría de los ungulados nativos de América del Sur y todos sus grandes metaterianos después de la creación de un puente terrestre entre América del Norte y América del Sur ). Ocasionalmente, la deriva continental crea un supercontinente que incluye la gran mayoría del área terrestre de la Tierra, que además de los efectos enumerados anteriormente es probable que reduzca el área total de la plataforma continental. (la parte del océano más rica en especies) y producen un interior continental vasto y árido que puede tener variaciones estacionales extremas.

Otra teoría es que la creación del supercontinente Pangea contribuyó a la extinción masiva del final del Pérmico . Pangea se formó casi por completo en la transición del Pérmico medio al Pérmico tardío, y el diagrama de "diversidad de géneros marinos" en la parte superior de este artículo muestra un nivel de extinción a partir de ese momento que podría haber calificado para su inclusión en el "Big Cinco "si no fuera eclipsado por el" Gran Moribundo "al final del Pérmico. [94]

Otras hipótesis

Se han propuesto muchas otras hipótesis, como la propagación de una nueva enfermedad o la simple superación de la competencia tras una innovación biológica especialmente exitosa. Pero todos han sido rechazados, generalmente por una de las siguientes razones: requieren eventos o procesos para los cuales no hay evidencia; asumen mecanismos contrarios a la evidencia disponible; se basan en otras teorías que han sido rechazadas o reemplazadas.

A los científicos les ha preocupado que las actividades humanas puedan provocar la extinción de más plantas y animales que en cualquier otro momento del pasado. Junto con los cambios climáticos provocados por el hombre (ver arriba), algunas de estas extinciones podrían ser causadas por la caza excesiva, la pesca excesiva, las especies invasoras o la pérdida de hábitat. Un estudio publicado en mayo de 2017 en Proceedings of the National Academy of Sciences argumentó que se está produciendo una "aniquilación biológica" similar a un sexto evento de extinción masiva como resultado de causas antropogénicas, como la sobrepoblación y el consumo excesivo . El estudio sugirió que hasta el 50% de la cantidad de individuos animales que alguna vez vivieron en la Tierra ya estaban extintos, lo que también amenaza la base de la existencia humana. [95] [27]

Futura extinción / esterilización de la biosfera

Ver también: Futuro de la Tierra y la hipótesis de Medea

El eventual calentamiento y expansión del Sol, combinado con la eventual disminución del dióxido de carbono atmosférico, en realidad podría causar una extinción masiva aún mayor, con el potencial de eliminar incluso a los microbios (en otras palabras, la Tierra está completamente esterilizada), donde el aumento global Las temperaturas causadas por la expansión del Sol aumentarán gradualmente la tasa de meteorización, que a su vez elimina cada vez más dióxido de carbono de la atmósfera. Cuando los niveles de dióxido de carbono bajan demasiado (quizás a 50 ppm), toda la vida vegetal se extinguirá, aunque las plantas más simples como los pastos y los musgos pueden sobrevivir mucho más tiempo, hasta que el CO
2los niveles bajan a 10 ppm. [96] [97]

Con la desaparición de todos los organismos fotosintéticos, el oxígeno atmosférico ya no se puede reponer y, finalmente, se elimina mediante reacciones químicas en la atmósfera, tal vez de erupciones volcánicas. Eventualmente, la pérdida de oxígeno hará que toda la vida aeróbica restante se extinga por asfixia, dejando atrás solo procariotas anaeróbicos simples. Cuando el Sol se vuelve un 10% más brillante en aproximadamente mil millones de años, [96]La Tierra sufrirá un efecto invernadero húmedo que hará que sus océanos hiervan, mientras que el núcleo externo líquido de la Tierra se enfría debido a la expansión del núcleo interno y hace que el campo magnético de la Tierra se apague. En ausencia de un campo magnético, las partículas cargadas del Sol agotarán la atmósfera y aumentarán aún más la temperatura de la Tierra a un promedio de ~ 420 K (147 ° C, 296 ° F) en 2.8 mil millones de años, causando la última vida restante en Tierra para morir. Este es el caso más extremo de un evento de extinción causado por el clima. Dado que esto solo sucederá al final de la vida del Sol, esto causará la extinción masiva final en la historia de la Tierra (aunque un evento de extinción muy largo). [96] [97]

Efectos y recuperación

El impacto de los eventos de extinción masiva varió ampliamente. Después de un evento de extinción importante, generalmente solo las especies de malezas sobreviven debido a su capacidad para vivir en diversos hábitats. [98] Posteriormente, las especies se diversifican y ocupan nichos vacíos. Generalmente, se necesitan millones de años para que la biodiversidad se recupere después de los eventos de extinción. [99] En las extinciones masivas más graves, puede llevar de 15 a 30 millones de años. [98]

El peor evento, la extinción del Pérmico-Triásico , devastó la vida en la tierra y mató a más del 90% de las especies. La vida pareció recuperarse rápidamente después de la extinción del PT, pero esto fue principalmente en forma de taxones de desastres , como el resistente Lystrosaurus . La investigación más reciente indica que los animales especializados que formaron ecosistemas complejos, con alta biodiversidad, redes tróficas complejas y una variedad de nichos, tardaron mucho más en recuperarse. Se cree que esta larga recuperación se debió a sucesivas oleadas de extinción que inhibieron la recuperación, así como al estrés ambiental prolongado que continuó hasta el Triásico Temprano. Investigaciones recientes indican que la recuperación no comenzó hasta el comienzo del Triásico medio, 4 a 6 millones de años después de la extinción;[100] y algunos escritores estiman que la recuperación no se completó hasta 30 millones de años después de la extinción del PT, es decir, a finales del Triásico. [101] Después de la extinción del PT, hubo un aumento en la provincialización, con especies que ocuparon rangos más pequeños, quizás eliminando a los titulares de los nichos y preparando el escenario para una eventual rediversificación. [102]

Los efectos de las extinciones masivas en las plantas son algo más difíciles de cuantificar, dados los sesgos inherentes al registro fósil de las plantas. Algunas extinciones masivas (como el final del Pérmico) fueron igualmente catastróficas para las plantas, mientras que otras, como el final del Devónico, no afectaron la flora. [103]

Ver también

  • Bioevento
  • Taxón de Elvis
  • Especie en peligro
  • Escala de tiempo geológico
  • Riesgo catastrófico global
  • Extinción del holoceno
  • Extinción humana
  • Evento Kačák
  • Taxón de Lázaro
  • Lista de cráteres de impacto en la Tierra
  • Lista de erupciones volcánicas más grandes
  • Lista de posibles estructuras de impacto en la Tierra
  • Hipótesis de Medea
  • Especies raras
  • Efecto Signor-Lipps
  • Tierra bola de nieve
  • La sexta extinción: una historia antinatural (libro de no ficción)
  • Evolución especulativa : para casos de animales hipotéticos que algún día podrían habitar la Tierra en un futuro lejano, especialmente después del evento de extinción del Holoceno.
  • Cronología de las extinciones en el Holoceno

Notas explicatorias

  1. ^ El oxígeno disuelto se generalizó y penetró a mayores profundidades; el desarrollo de la vida en la tierra redujo la escorrentía de nutrientes y, por lo tanto, el riesgo de eutrofización y eventos anóxicos ; y los ecosistemas marinos se diversificaron más, de modo queera menos probable que se interrumpieran las cadenas alimentarias .

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enlaces externos

  • Calcular los efectos de un impacto
  • Species Alliance (organización sin fines de lucro que produce un documental sobre la extinción masiva titulado "La llamada de la vida: Enfrentando la extinción masiva")
  • Teoría de la extinción inducida por la nube de polvo interestelar
  • Base de datos global de géneros de animales marinos de Sepkoski : ¡calcula las tasas de extinción por ti mismo!
Eventos de extinción vtmi
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