El Cretácico-Paleógeno ( K-Pg ) evento de extinción [a] (también conocido como el Cretácico-Terciario ( K-T ) extinción ) [b] era una repentina extinción en masa de tres cuartas partes de las plantas y de animales de especies en la Tierra , [2] [3] [4] hace aproximadamente 66 millones de años. [3] Con la excepción de algunas especies ectotérmicas como las tortugas marinas y los cocodrilos , no se admiten tetrápodossobrevivieron con un peso de más de 25 kilogramos (55 libras). [5] Marcó el final del período Cretácico , y con él la Era Mesozoica , al tiempo que presagiaba el comienzo de la Era Cenozoica , que continúa hasta nuestros días.
En el registro geológico , el evento K – Pg está marcado por una capa delgada de sedimento llamada límite K – Pg , que se puede encontrar en todo el mundo en rocas marinas y terrestres. La arcilla límite muestra niveles inusualmente altos de iridio metálico , que es más común en los asteroides que en la corteza terrestre . [6]
Como fue propuesto originalmente en 1980 [7] por un equipo de científicos dirigido por Luis Alvarez y su hijo Walter , ahora se piensa generalmente que la extinción de K – Pg fue causada por el impacto de un cometa o asteroide masivo de 10 a 15 km (6 a 9 millas) de ancho , [8] [9] hace 66 millones de años, [3] que devastó el medio ambiente global, principalmente a través de un invierno de impacto prolongado que detuvo la fotosíntesis en las plantas y el plancton . [10] [11] La hipótesis de impacto, también conocida como la hipótesis Alvarez , se vio reforzada por el descubrimiento de los 180 km (112 mi) cráter Chicxulub en el Golfo de México 's Península de Yucatán a principios de 1990, [12] que proporcionó evidencia concluyente de que la arcilla del límite K – Pg representaba los escombros del impacto de un asteroide . [13] El hecho de que las extinciones ocurrieran simultáneamente proporciona una fuerte evidencia de que fueron causadas por el asteroide. [13] Un proyecto de perforación de 2016 en el anillo de picos de Chicxulub confirmó que el anillo de picos comprendía granito expulsado en minutos desde las profundidades de la tierra, pero que apenas contenía yeso , la roca del fondo marino que contiene sulfato habitual en la región: el yeso habría vaporizado y dispersado como aerosol en la atmósfera, provocando efectos a largo plazo en el clima y la cadena alimentaria . En octubre de 2019, los investigadores informaron que el evento acidificó rápidamente los océanos , produciendo un colapso ecológico y, también de esta manera, produjo efectos duraderos en el clima, y en consecuencia fue una razón clave para la extinción masiva a fines del Cretácico. . [14] [15] En enero de 2020, los científicos informaron nuevas pruebas de que el evento de extinción fue principalmente el resultado del impacto de un asteroide y no del vulcanismo . [16] [17] [18]
Otros factores causales o contribuyentes a la extinción pueden haber sido las Trampas de Deccan y otras erupciones volcánicas, [19] [20] el cambio climático y el cambio del nivel del mar.
Una amplia gama de especies perecieron en la extinción K – Pg, siendo las más conocidas los dinosaurios no aviares . También destruyó una miríada de otros organismos terrestres, incluidos algunos mamíferos , aves , [21] lagartos , [22] insectos , [23] [24] plantas y todos los pterosaurios . [25] En los océanos, la extinción K – Pg mató a plesiosaurios y mosasaurios y devastó peces teleósteos , [26] tiburones , moluscos (especialmente ammonites , que se extinguieron) y muchas especies de plancton. Se estima que el 75% o más de todas las especies de la Tierra desaparecieron. [27] Sin embargo, la extinción también brindó oportunidades evolutivas : a su paso, muchos grupos experimentaron una notable radiación adaptativa , una divergencia repentina y prolífica hacia nuevas formas y especies dentro de los nichos ecológicos destruidos y vacíos. Los mamíferos en particular se diversificaron en el Paleógeno , [28] desarrollando nuevas formas como caballos , ballenas , murciélagos y primates . El grupo superviviente de dinosaurios eran aves, aves terrestres y acuáticas que irradiaban a todas las especies modernas de aves. [29] También irradiaron peces teleósteos, [30] y quizás lagartos [22] .
Patrones de extinción
El evento de extinción de K – Pg fue severo, global, rápido y selectivo, y eliminó una gran cantidad de especies. Según los fósiles marinos, se estima que el 75% o más de todas las especies se extinguieron. [27]
El evento parece haber afectado a todos los continentes al mismo tiempo. Los dinosaurios no aviares , por ejemplo, se conocen del Maastrichtiano de América del Norte, Europa , Asia, África , América del Sur y la Antártida , [31] pero se desconocen del Cenozoico en cualquier parte del mundo. De manera similar, el polen fósil muestra la devastación de las comunidades de plantas en áreas tan distantes como Nuevo México , Alaska , China y Nueva Zelanda . [25]
A pesar de la gravedad del evento, hubo una variabilidad significativa en la tasa de extinción entre y dentro de diferentes clados . Las especies que dependían de la fotosíntesis declinaron o se extinguieron cuando las partículas atmosféricas bloquearon la luz solar y redujeron la energía solar que llegaba al suelo. Esta extinción de plantas provocó una reorganización importante de los grupos de plantas dominantes. [32] Omnívoros , insectívoros y carroñeros sobrevivieron al evento de extinción, quizás debido a la mayor disponibilidad de sus fuentes de alimento. Sin puramente herbívoros o carnívoros mamíferos parecen haber sobrevivido. Más bien, los mamíferos y aves supervivientes se alimentaban de insectos , gusanos y caracoles , que a su vez se alimentaban de detritos (materia vegetal y animal muerta). [33] [34] [35]
En las comunidades de arroyos , pocos grupos de animales se extinguieron, porque tales comunidades dependen menos directamente de los alimentos de las plantas vivas y más de los detritos que llegan de la tierra, protegiéndolos de la extinción. [36] Se han encontrado patrones similares, pero más complejos en los océanos. La extinción fue más severa entre los animales que vivían en la columna de agua que entre los animales que vivían en el fondo del mar. Los animales en la columna de agua dependen casi por completo de la producción primaria del fitoplancton vivo , mientras que los animales en el fondo del océano siempre o algunas veces se alimentan de detritos. [33] Los cocolitofóridos y los moluscos (incluidos los ammonites , los rudistas , los caracoles de agua dulce y los mejillones ), y aquellos organismos cuya cadena alimentaria incluía a estos constructores de conchas, se extinguieron o sufrieron grandes pérdidas. Por ejemplo, se cree que las amonitas eran el principal alimento de los mosasaurios , un grupo de reptiles marinos gigantes que se extinguieron en el límite. [37] Los mayores sobrevivientes del evento que respiran aire, los crocodiliformes y los champsosaurios , eran semiacuáticos y tenían acceso a los detritos. Los cocodrilos modernos pueden vivir como carroñeros y sobrevivir durante meses sin comida, y sus crías son pequeñas, crecen lentamente y se alimentan principalmente de invertebrados y organismos muertos durante los primeros años. Estas características se han relacionado con la supervivencia de los cocodrilos al final del Cretácico. [34]
Después del evento de extinción K – Pg, la biodiversidad requirió un tiempo considerable para recuperarse, a pesar de la existencia de abundantes nichos ecológicos vacantes . [33]
Microbiota
El límite K – Pg representa uno de los cambios más dramáticos en el registro fósil de varios nanoplancton calcáreos que formaron los depósitos de calcio que dan nombre al Cretácico. La rotación en este grupo está claramente marcada a nivel de especie. [38] [39] El análisis estadístico de las pérdidas marinas en este momento sugiere que la disminución de la diversidad fue causada más por un fuerte aumento de las extinciones que por una disminución de la especiación . [40] El registro de límites de K – Pg de los dinoflagelados no se comprende tan bien, principalmente porque solo los quistes microbianos proporcionan un registro fósil, y no todas las especies de dinoflagelados tienen etapas de formación de quistes, lo que probablemente hace que se subestime la diversidad. [33] Estudios recientes indican que no hubo cambios importantes en los dinoflagelados a través de la capa límite. [41]
El radiolario ha dejado un registro geológico desde al menos la época del Ordovícico , y sus esqueletos de fósiles minerales se pueden rastrear a través del límite K – Pg. No hay evidencia de extinción masiva de estos organismos, y existe apoyo para una alta productividad de estas especies en las latitudes altas del sur como resultado de las temperaturas de enfriamiento en el Paleoceno temprano . [33] Aproximadamente el 46% de las especies de diatomeas sobrevivieron a la transición del Cretácico al Paleoceno superior, un cambio significativo de especies pero no una extinción catastrófica. [33] [42]
La presencia de foraminíferos planctónicos a través del límite K – Pg se ha estudiado desde la década de 1930. [43] La investigación impulsada por la posibilidad de un evento de impacto en el límite K – Pg dio como resultado numerosas publicaciones que detallan la extinción de foraminíferos planctónicos en el límite; [33] Existe un debate en curso entre grupos que piensan que la evidencia indica una extinción sustancial de estas especies en el límite K – Pg, [44] y aquellos que piensan que la evidencia apoya múltiples extinciones y expansiones a través del límite. [45] [46]
Numerosas especies de foraminíferos bentónicos se extinguieron durante el evento, presumiblemente porque dependen de los desechos orgánicos para obtener nutrientes, mientras que se cree que la biomasa en el océano ha disminuido. A medida que se recuperó la microbiota marina, se cree que el aumento de la especiación de los foraminíferos bentónicos se debió al aumento de las fuentes de alimentos. [33] La recuperación del fitoplancton en el Paleoceno temprano proporcionó la fuente de alimento para sustentar grandes conjuntos de foraminíferos bentónicos, que se alimentan principalmente de detritos. La recuperación final de las poblaciones bentónicas se produjo en varias etapas que duraron varios cientos de miles de años hasta el Paleoceno temprano. [47] [48]
Invertebrados marinos
Existe una variación significativa en el registro fósil en cuanto a la tasa de extinción de invertebrados marinos a través del límite K – Pg. La tasa aparente está influenciada por la falta de registros fósiles, más que por extinciones. [33]
Los ostracodos , una clase de pequeños crustáceos que prevalecían en el alto Maastrichtiano, dejaron depósitos fósiles en una variedad de lugares. Una revisión de estos fósiles muestra que la diversidad de ostrácodos fue menor en el Paleoceno que en cualquier otro momento del Cenozoico . La investigación actual no puede determinar si las extinciones ocurrieron antes o durante el intervalo límite. [49] [50]
Aproximadamente el 60% de los géneros de coral Scleractinia del Cretácico tardío no lograron cruzar el límite K – Pg hacia el Paleoceno. Un análisis más detallado de las extinciones de los corales muestra que aproximadamente el 98% de las especies coloniales, las que habitan en aguas tropicales cálidas y poco profundas, se extinguieron. Los corales solitarios, que generalmente no forman arrecifes y habitan áreas más frías y profundas (debajo de la zona fótica ) del océano, fueron menos impactados por el límite K – Pg. Las especies de coral coloniales dependen de la simbiosis con las algas fotosintéticas , que colapsaron debido a los eventos que rodean el límite K – Pg, [51] [52] pero el uso de datos de fósiles de coral para respaldar la extinción de K – Pg y la posterior recuperación del Paleoceno, debe ser comparado con los cambios que ocurrieron en los ecosistemas de coral a través del límite K – Pg. [33]
El número de géneros de cefalópodos , equinodermos y bivalvos mostró una disminución significativa después del límite K-Pg. La mayoría de las especies de braquiópodos , un pequeño filo de invertebrados marinos, sobrevivieron al evento de extinción K – Pg y se diversificaron durante el Paleoceno temprano. [33]
A excepción de nautiloides (representados por el orden moderno nautilida ) y Coleoideos (que ya habían divergido en modernas octopodes , calamares y sepias ) todas las demás especies del molusco clase cefalópodos se extinguió en el límite K-Pg. Estos incluían los belemnoides ecológicamente significativos , así como los ammonoids , un grupo de cefalópodos con caparazón muy diversos, numerosos y ampliamente distribuidos. Los investigadores han señalado que la estrategia reproductiva de los nautiloides supervivientes, que dependen de pocos huevos y más grandes, jugó un papel en la supervivencia de sus homólogos ammonoides durante el evento de extinción. Los ammonoides utilizaron una estrategia de reproducción planctónica (numerosos huevos y larvas planctónicas), que habría sido devastada por el evento de extinción K – Pg. Investigaciones adicionales han demostrado que después de esta eliminación de ammonoides de la biota global, los nautiloides comenzaron una radiación evolutiva en formas de caparazón y complejidades hasta ahora conocidas solo de ammonoids. [53] [54]
Aproximadamente el 35% de los géneros de equinodermos se extinguieron en el límite K-Pg, aunque los taxones que prosperaron en ambientes de baja latitud y aguas poco profundas durante el Cretácico tardío tuvieron la tasa de extinción más alta. Los equinodermos de latitudes medias y de aguas profundas se vieron mucho menos afectados en el límite K – Pg. El patrón de extinción apunta a la pérdida de hábitat, específicamente el ahogamiento de las plataformas carbonatadas , los arrecifes de aguas poco profundas que existían en ese momento, por el evento de extinción. [55]
Otros grupos de invertebrados, incluidos los rudistas (almejas constructoras de arrecifes) y las inoceramidas (parientes gigantes de las vieiras modernas ), también se extinguieron en el límite K – Pg. [56] [57]
Pescado
Hay registros fósiles sustanciales de peces con mandíbulas a través del límite K – Pg, que proporcionan una buena evidencia de los patrones de extinción de estas clases de vertebrados marinos. Mientras que el reino de altura fue capaz de permanecer aparentemente no afectado, hubo una pérdida igual entre los máximos depredadores marinos abiertos y los durophagous demersales alimentadores en la plataforma continental. Dentro de los peces cartilaginosos , aproximadamente 7 de las 41 familias de neoselaquios ( tiburones modernos , rayas y rayas) desaparecieron después de este evento y los batoideos (rayas y rayas) perdieron casi todas las especies identificables, mientras que más del 90% de los peces teleósteos ( rayas óseas) peces) familias sobrevivieron. [58] [59]
En la era de Maastricht, prosperaron 28 familias de tiburones y 13 familias de batoides, de las cuales 25 y 9, respectivamente, sobrevivieron al evento del límite K – T. Cuarenta y siete de todos los géneros neoselaquianos cruzan el límite K – T, y el 85% son tiburones. Los batoides muestran un 15%, una tasa de supervivencia comparativamente baja. [58] [60]
Hay evidencia de una extinción masiva de peces óseos en un sitio fósil inmediatamente arriba de la capa límite K – Pg en la isla Seymour cerca de la Antártida , aparentemente precipitada por el evento de extinción K – Pg; [61] los ambientes marinos y de agua dulce de los peces mitigaron los efectos ambientales del evento de extinción. [62]
Invertebrados terrestres
El daño causado por insectos a las hojas fosilizadas de plantas con flores de catorce sitios en América del Norte se utilizó como un indicador de la diversidad de insectos a través del límite K – Pg y se analizó para determinar la tasa de extinción. Los investigadores encontraron que los sitios del Cretácico, antes del evento de extinción, tenían una rica diversidad de plantas e insectos. Durante el Paleoceno temprano, la flora era relativamente diversa con poca depredación de insectos, incluso 1,7 millones de años después del evento de extinción. [63] [64]
Plantas terrestres
Existe una evidencia abrumadora de la alteración global de las comunidades de plantas en el límite K – Pg. [25] [65] [66] Las extinciones se observan tanto en estudios de polen fósil como en hojas fósiles. [25] En América del Norte, los datos sugieren una devastación masiva y una extinción masiva de plantas en las secciones del límite K – Pg, aunque hubo cambios megaflorales sustanciales antes del límite. [25] [67] En América del Norte, aproximadamente el 57% de las especies de plantas se extinguieron. En las latitudes altas del hemisferio sur, como Nueva Zelanda y la Antártida, la extinción masiva de la flora no provocó un cambio significativo de especies, pero sí cambios dramáticos y de corto plazo en la abundancia relativa de grupos de plantas. [63] [68] En algunas regiones, la recuperación de plantas en el Paleoceno comenzó con recolonizaciones de especies de helechos, representadas como un pico de helecho en el registro geológico; este mismo patrón de recolonización de helechos se observó después de la erupción del Monte St. Helens en 1980 . [69]
Debido a la destrucción masiva de plantas en el límite K – Pg, hubo una proliferación de organismos saprotróficos , como los hongos , que no requieren fotosíntesis y usan nutrientes de la vegetación en descomposición. El predominio de las especies de hongos duró solo unos pocos años mientras la atmósfera se aclaraba y había mucha materia orgánica de la que alimentarse. Una vez que la atmósfera se aclaró, los organismos fotosintéticos, inicialmente helechos y otras plantas a nivel del suelo, regresaron. [70] Solo dos especies de helechos parecen haber dominado el paisaje durante siglos después del evento. [71]
La poliploidía parece haber mejorado la capacidad de las plantas con flores para sobrevivir a la extinción, probablemente porque las copias adicionales del genoma que poseían dichas plantas les permitieron adaptarse más fácilmente a las condiciones ambientales rápidamente cambiantes que siguieron al impacto. [72]
Hongos
Si bien parece que muchos hongos fueron eliminados en el límite K-Pg, vale la pena señalar que se ha encontrado evidencia que indica que algunas especies de hongos prosperaron en los años posteriores al evento de extinción. Los microfósiles de ese período indican un gran aumento de esporas de hongos, mucho antes de la reanudación de abundantes esporas de helecho en la recuperación después del impacto. Monoporisporites y las hifas son microfósiles casi exclusivos para un corto periodo durante y después del límite de iridio. Estos saprófitos no necesitarían luz solar, lo que les permitiría sobrevivir durante un período en el que la atmósfera probablemente estaba obstruida con polvo y aerosoles de azufre. [70]
La proliferación de hongos se ha producido después de varios eventos de extinción, incluido el evento de extinción Pérmico-Triásico , la extinción masiva más grande conocida en la historia de la Tierra, con hasta el 96% de todas las especies en extinción. [73]
Anfibios
Existe evidencia limitada de la extinción de anfibios en el límite K – Pg. Un estudio de vertebrados fósiles a través del límite K – Pg en Montana concluyó que ninguna especie de anfibio se extinguió. [74] Sin embargo, hay varias especies de anfibios de Maastrichtian, no incluidas como parte de este estudio, que se desconocen del Paleoceno. Estos incluyen la rana Theatonius lancensis [75] y el albanerpetontid Albanerpeton galaktion ; [76] por lo tanto, algunos anfibios parecen haberse extinguido en el límite. Los niveles relativamente bajos de extinción observados entre los anfibios probablemente reflejan las bajas tasas de extinción observadas en los animales de agua dulce. [77]
No arcosaurios
Tortugas
Más del 80% de las especies de tortugas del Cretácico atravesaron el límite K – Pg. Las seis familias de tortugas que existían al final del Cretácico sobrevivieron hasta el Paleógeno y están representadas por especies vivas. [78]
Lepidosauria
Los taxones de reptiles vivos no arcosaurios, lepidosaurios ( serpientes , lagartos y tuátaras ), sobrevivieron a través del límite K – Pg. [33]
Los rynchocefalianos eran un grupo extendido y relativamente exitoso de lepidosaurios durante el Mesozoico temprano , pero comenzaron a declinar a mediados del Cretácico, aunque tuvieron mucho éxito en América del Sur . [79] Actualmente están representados por un solo género (el Tuatara), ubicado exclusivamente en Nueva Zelanda . [80]
El orden Squamata, que hoy está representado por lagartos, serpientes y anfisbianos (lagartos gusanos), irradió a varios nichos ecológicos durante el Jurásico y tuvo éxito en todo el Cretácico. Sobrevivieron a través del límite K – Pg y actualmente son el grupo más exitoso y diverso de reptiles vivos, con más de 6.000 especies existentes. Muchas familias de escamatos terrestres se extinguieron en el límite, como los monstruosaurios y los poliglicofanodontos , y la evidencia fósil indica que sufrieron pérdidas muy importantes en el evento K – T, y solo se recuperaron 10 millones de años después. [81]
Reptiles marinos no arcosaurios
Los reptiles acuáticos gigantes no arcosaurios como los mosasaurios y los plesiosaurios , que fueron los principales depredadores marinos de su época, se extinguieron a fines del Cretácico. [82] [83] Los ictiosaurios habían desaparecido de los registros fósiles antes de que ocurriera la extinción masiva. [84]
Archosaurs
El clado de los arcosaurios incluye dos grupos supervivientes, los cocodrilos y las aves , junto con los diversos grupos extintos de dinosaurios y pterosaurios no aviares . [85]
Crocodiliformes
Diez familias de cocodrilos o sus parientes cercanos están representadas en los registros fósiles de Maastrichtian, de las cuales cinco murieron antes del límite K – Pg. [86] Cinco familias tienen representantes fósiles tanto maastrichtianos como paleocenos. Todas las familias supervivientes de crocodiliformes habitaban ambientes terrestres y de agua dulce, excepto los Dyrosauridae , que vivían en lugares marinos y de agua dulce. Aproximadamente el 50% de los representantes de los crocodiliformes sobrevivieron a través del límite K – Pg, siendo la única tendencia aparente que no sobrevivieron cocodrilos grandes. [33] La supervivencia de los crocodiliformes a través del límite puede haber resultado de su nicho acuático y su capacidad para excavar, lo que redujo la susceptibilidad a los efectos ambientales negativos en el límite. [62] Jouve y sus colegas sugirieron en 2008 que los cocodriliformes marinos juveniles vivían en ambientes de agua dulce al igual que los juveniles de cocodrilos marinos modernos , lo que les habría ayudado a sobrevivir donde otros reptiles marinos se extinguieron; Los ambientes de agua dulce no se vieron tan fuertemente afectados por el evento de extinción de K – Pg como los ambientes marinos. [87]
Pterosaurios
Una familia de pterosaurios, Azhdarchidae , estaba definitivamente presente en Maastrichtian, y probablemente se extinguió en el límite K – Pg. Estos grandes pterosaurios fueron los últimos representantes de un grupo en declive que contenía diez familias durante el Cretácico medio. Varios otros linajes de pterosaurios pueden haber estado presentes durante el Maastrichtiano, como los ornitoqueíridos , pteranodóntidos , nictosáuridos , así como un posible tapejarido , aunque están representados por restos fragmentarios que son difíciles de asignar a un grupo determinado. [88] [89] Mientras esto ocurría, las aves modernas se estaban diversificando; tradicionalmente se pensaba que reemplazaban a las aves arcaicas y los grupos de pterosaurios, posiblemente debido a la competencia directa, o simplemente llenaban nichos vacíos, [62] [90] [91] pero no existe una correlación entre las diversidades de pterosaurios y aves que sean concluyentes para una hipótesis de competencia, [92] y pequeños pterosaurios estaban presentes en el Cretácico Superior. [93] Al menos algunos nichos que antes ocupaban las aves fueron recuperados por pterosaurios antes del evento K – Pg. [94]
Aves
La mayoría de los paleontólogos consideran a las aves como los únicos dinosaurios supervivientes (ver Origen de las aves ). Se cree que todos los terópodos no aviares se extinguieron, incluidos los grupos entonces florecientes como las enantiornitinas y las hesperornitiformes . [95] Varios análisis de fósiles de aves muestran divergencia de especies antes del límite K – Pg, y que los patos, pollos y aves parientes de ratite coexistían con dinosaurios no aviares. [96] Grandes colecciones de fósiles de aves que representan una variedad de especies diferentes proporcionan evidencia definitiva de la persistencia de aves arcaicas dentro de los 300.000 años del límite K – Pg. La ausencia de estas aves en el Paleógeno es evidencia de que allí tuvo lugar una extinción masiva de aves arcaicas. [21]
El grupo más exitoso y dominante de avialans , Enantiornithes , fueron eliminados. Solo una pequeña fracción de las especies de aves del Cretácico terrestres y que habitan en el agua sobrevivieron al impacto, dando lugar a las aves de hoy. [21] [97] El único grupo de aves que se sabe con certeza que ha sobrevivido al límite K – Pg son las Aves. [21] Es posible que los avianos hayan sobrevivido a la extinción como resultado de sus habilidades para bucear, nadar o buscar refugio en el agua y las marismas. Muchas especies de aves pueden construir madrigueras o anidar en huecos de árboles o nidos de termitas, todos los cuales proporcionaron refugio de los efectos ambientales en el límite K – Pg. La supervivencia a largo plazo más allá de la frontera se aseguró como resultado de llenar los nichos ecológicos que quedaron vacíos por la extinción de los dinosaurios no aviares. [62] El espacio de nicho abierto y la relativa escasez de depredadores después de la extinción de K-Pg permitieron la radiación adaptativa de varios grupos de aves. Las ratites , por ejemplo, se diversificaron rápidamente en el Paleógeno temprano y se cree que han desarrollado convergentemente la falta de vuelo al menos de tres a seis veces, a menudo llenando el espacio de nicho para los grandes herbívoros que alguna vez ocuparon dinosaurios no aviares. [29] [98] [99]
Dinosaurios no aviares
Excluyendo algunas afirmaciones controvertidas , los científicos están de acuerdo en que todos los dinosaurios no aviares se extinguieron en el límite K – Pg. Se ha interpretado que el registro de fósiles de dinosaurios muestra tanto una disminución en la diversidad como una disminución en la diversidad durante los últimos millones de años del Cretácico, y puede ser que la calidad del registro de fósiles de dinosaurios simplemente no sea lo suficientemente buena como para permitir a los investigadores distinguir entre las opciones. [100] No hay evidencia de que los dinosaurios no aviares de Maastrichtian tardíos pudieran excavar, nadar o bucear, lo que sugiere que no pudieron protegerse de las peores partes de cualquier estrés ambiental que ocurriera en el límite K-Pg. Es posible que los dinosaurios pequeños (distintos de las aves) sobrevivieran, pero se les habría privado de alimento, ya que los dinosaurios herbívoros habrían encontrado escasez de material vegetal y los carnívoros habrían encontrado rápidamente presas escasas. [62]
El creciente consenso sobre la endotermia de los dinosaurios (ver fisiología de los dinosaurios ) ayuda a comprender su completa extinción en contraste con sus parientes cercanos, los cocodrilos. Los cocodrilos ectotérmicos ("de sangre fría") tienen necesidades muy limitadas de alimento (pueden sobrevivir varios meses sin comer), mientras que los animales endotérmicos ("de sangre caliente") de tamaño similar necesitan mucha más comida para mantener su metabolismo más rápido. Por lo tanto, en las circunstancias de interrupción de la cadena alimentaria mencionadas anteriormente, los dinosaurios no aviares se extinguieron, [32] mientras que algunos cocodrilos sobrevivieron. En este contexto, la supervivencia de otros animales endotérmicos, como algunas aves y mamíferos, podría deberse, entre otras razones, a sus menores necesidades de alimento, relacionadas con su pequeño tamaño en la época de extinción. [101]
Se ha debatido si la extinción ocurrió de forma gradual o repentina, ya que ambos puntos de vista tienen el apoyo del registro fósil. Un estudio de 29 yacimientos fósiles en el Pirineo catalán de Europa en 2010 apoya la opinión de que los dinosaurios tenían una gran diversidad hasta el impacto del asteroide, con más de 100 especies vivas. [102] Investigaciones más recientes indican que esta cifra está oscurecida por sesgos tafonómicos y la escasez del registro fósil continental. Los resultados de este estudio, que se basaron en la biodiversidad mundial real estimada, mostraron que entre 628 y 1.078 especies de dinosaurios no aviares estaban vivas al final del Cretácico y sufrieron una extinción repentina después del evento de extinción Cretácico-Paleógeno. [103] Alternativamente, la interpretación basada en las rocas que contienen fósiles a lo largo del río Red Deer en Alberta, Canadá, apoya la extinción gradual de los dinosaurios no aviares; Durante los últimos 10 millones de años de las capas del Cretácico allí, el número de especies de dinosaurios parece haber disminuido de aproximadamente 45 a aproximadamente 12. Otros científicos han hecho la misma evaluación después de su investigación. [104]
Varios investigadores apoyan la existencia de dinosaurios no aviares del Paleoceno . La evidencia de esta existencia se basa en el descubrimiento de restos de dinosaurios en la Formación Hell Creek hasta 1,3 m (4 pies 3,2 pulgadas) por encima y 40.000 años más tarde que el límite K – Pg. [105] Las muestras de polen recuperadas cerca de un fémur de hadrosaurio fosilizado recuperado en la arenisca Ojo Alamo en el río San Juan en Colorado, indican que el animal vivió durante el Cenozoico, aproximadamente64,5 Ma (aproximadamente 1 millón de años después del evento de extinción K – Pg). Si se puede confirmar su existencia más allá del límite K – Pg, estos hadrosáuridos se considerarían un clado muerto caminando . [106] El consenso científico es que estos fósiles fueron erosionados de sus ubicaciones originales y luego re-enterrados en sedimentos mucho más tardíos (también conocidos como fósiles reelaborados). [107]
Choristodere
Los choristoderes ( arcosauromorfos semiacuáticos ) sobrevivieron a través del límite K – Pg [33] pero desaparecerían a principios del Mioceno . [108] Los estudios sobre los dientes palatinos de Champsosaurus sugieren que hubo cambios en la dieta entre las diversas especies durante el evento K – Pg. [109]
Mamíferos
Todos los principales linajes de mamíferos del Cretácico, incluidos los monotremas (mamíferos que ponen huevos), multituberculados , metaterianos , euterios , dryolestoideos , [110] y gondwanatheres [111] sobrevivieron al evento de extinción K – Pg, aunque sufrieron pérdidas. En particular, los metaterianos desaparecieron en gran medida de América del Norte y los deltatheroidans asiáticos se extinguieron (aparte del linaje que condujo a Gurbanodelta ). [112] En los lechos de Hell Creek de América del Norte, al menos la mitad de las diez especies multituberculadas conocidas y las once especies de metaterias no se encuentran por encima del límite. [100] Los multituberculados en Europa y América del Norte sobrevivieron relativamente ilesos y se recuperaron rápidamente en el Paleoceno, pero las formas asiáticas fueron devastadas, nunca más para representar un componente significativo de la fauna de mamíferos. [113] Un estudio reciente indica que los metaterianos sufrieron las mayores pérdidas en el evento K – Pg, seguidos por los multituberculados, mientras que los euterios se recuperaron más rápido. [114]
Las especies de mamíferos comenzaron a diversificarse aproximadamente 30 millones de años antes del límite K – Pg. La diversificación de los mamíferos se estancó a través de la frontera. [115] La investigación actual indica que los mamíferos no se diversificaron explosivamente a través de la frontera K – Pg, a pesar de los nichos ecológicos disponibles por la extinción de los dinosaurios. [116] Se ha interpretado que varios órdenes de mamíferos se diversifican inmediatamente después del límite K-Pg, incluidos Chiroptera ( murciélagos ) y Cetartiodactyla (un grupo diverso que hoy incluye ballenas y delfines y ungulados de dedos pares ), [116] aunque una investigación reciente concluye que sólo los órdenes marsupiales se diversificaron poco después del límite K – Pg. [115]
Las especies de mamíferos del límite de K – Pg eran generalmente pequeñas, comparables en tamaño a las ratas ; este pequeño tamaño les habría ayudado a encontrar refugio en entornos protegidos. Se postula que algunos de los primeros monotremas, marsupiales y placentarios eran semiacuáticos o excavadores, ya que en la actualidad existen múltiples linajes de mamíferos con tales hábitos. Cualquier mamífero excavador o semiacuático habría tenido protección adicional contra las tensiones ambientales de los límites de K – Pg. [62]
Evidencia
Fósiles de América del Norte
En las secuencias terrestres de América del Norte, el evento de extinción se representa mejor por la marcada discrepancia entre el registro de polen de Maastrichtiano tardío rico y relativamente abundante y el pico de helecho posterior al límite. [sesenta y cinco]
En la actualidad, la secuencia más informativa de rocas que contienen dinosaurios en el mundo desde el límite K – Pg se encuentra en el oeste de América del Norte, particularmente en la Formación Hell Creek de Montana de finales de la era Maastrichtiana . La comparación con la Formación Judith River (Montana) y la Formación Dinosaur Park ( Alberta ), que datan de aproximadamente 75 Ma, proporciona información sobre los cambios en las poblaciones de dinosaurios durante los últimos 10 millones de años del Cretácico. Estos lechos de fósiles son geográficamente limitados y cubren solo una parte de un continente. [100]
Las formaciones del Campaniano medio-tardío muestran una mayor diversidad de dinosaurios que cualquier otro grupo de rocas. Las rocas de finales del Maastrichtiano contienen los miembros más grandes de varios clados importantes: Tyrannosaurus , Ankylosaurus , Pachycephalosaurus , Triceratops y Torosaurus , [117] lo que sugiere que la comida era abundante inmediatamente antes de la extinción.
Además de los ricos fósiles de dinosaurios, también hay fósiles de plantas que ilustran la reducción de especies de plantas a través del límite K – Pg. En los sedimentos debajo del límite K – Pg, los restos de plantas dominantes son granos de polen de angiospermas , pero la capa límite contiene poco polen y está dominada por esporas de helecho. [118] Los niveles de polen más habituales se reanudan gradualmente por encima de la capa límite. Esto recuerda las áreas arruinadas por las erupciones volcánicas modernas, donde la recuperación es liderada por helechos, que luego son reemplazados por plantas de angiospermas más grandes. [119]
Fósiles marinos
La extinción masiva del plancton marino parece haber sido abrupta y justo en el límite K-Pg. [120] Los géneros de amonitas se extinguieron en o cerca del límite K – Pg; hubo una extinción más pequeña y más lenta de los géneros de ammonites antes del límite asociado con una regresión marina del Cretácico tardío. La extinción gradual de la mayoría de los bivalvos inoceramidas comenzó mucho antes del límite K – Pg, y se produjo una pequeña y gradual reducción de la diversidad de amonitas a lo largo del Cretácico muy tardío. [121]
Un análisis más detallado muestra que varios procesos estaban en progreso en los mares del Cretácico tardío y se superpusieron parcialmente en el tiempo, y luego terminaron con la abrupta extinción masiva. [121] La diversidad de la vida marina disminuyó cuando el clima cerca del límite K – Pg aumentó de temperatura. La temperatura aumentó entre tres y cuatro grados muy rápidamente entre hace 65,4 y 65,2 millones de años, lo que está muy cerca del momento del evento de extinción. No solo aumentó la temperatura climática, sino que la temperatura del agua disminuyó, lo que provocó una disminución drástica de la diversidad marina. [122]
Megatsunamis
El consenso científico es que el impacto del asteroide en el límite K – Pg dejó depósitos y sedimentos de megatsunamis alrededor del área del Mar Caribe y el Golfo de México, a partir de las colosales olas creadas por el impacto. [123] Estos depósitos han sido identificados en la cuenca de La Popa en el noreste de México, [124] carbonatos de plataforma en el noreste de Brasil, [125] en sedimentos de aguas profundas del Atlántico, [126] y en la forma de la capa más gruesa conocida de depósitos de arena graduados, alrededor de 100 m (330 pies), en el cráter de Chicxulub, directamente encima de la eyección de granito impactado.
Se ha estimado que el megatsunami tiene más de 100 m (330 pies) de altura, ya que el asteroide cayó en mares relativamente poco profundos; en mares profundos habría tenido 4,6 km (2,9 millas) de altura. [127]
Fósiles en rocas sedimentarias depositadas durante el impacto
Se han encontrado rocas sedimentarias fosilíferas depositadas durante el impacto de K-Pg en el área del Golfo de México, incluidos depósitos de lavado de tsunamis que llevan restos de un ecosistema tipo manglar , evidencia de que después del impacto el agua se movió de un lado a otro repetidamente en el Golfo de México, y peces muertos que se dejan en aguas poco profundas pero que los carroñeros no los molestan. [128] [129] [130] [131] [132]
Duración
La rapidez de la extinción es un tema controvertido, porque algunas teorías sobre sus causas implican una extinción rápida en un período relativamente corto (de unos pocos años a unos miles de años), mientras que otras implican períodos más largos. El problema es difícil de resolver debido al efecto Signor-Lipps , donde el registro fósil es tan incompleto que la mayoría de las especies extintas probablemente murieron mucho después del fósil más reciente que se ha encontrado. [133] Los científicos también han encontrado muy pocos lechos continuos de rocas que contienen fósiles que cubren un rango de tiempo desde varios millones de años antes de la extinción K – Pg hasta varios millones de años después. [33] La velocidad de sedimentación y el espesor de la arcilla K – Pg de tres sitios sugieren una rápida extinción, quizás durante un período de menos de 10,000 años. [134] En un sitio en la cuenca de Denver de Colorado , después de que se depositó la capa límite de K – Pg, la espiga del helecho duró aproximadamente 1,000 años y no más de 71,000 años; en el mismo lugar, la aparición más temprana de mamíferos cenozoicos ocurrió después de aproximadamente 185.000 años, y no más de 570.000 años, "lo que indica tasas rápidas de extinción biótica y recuperación inicial en la cuenca de Denver durante este evento". [135]
Impacto Chicxulub
Evidencia de impacto
En 1980, un equipo de investigadores formado por el físico Luis Alvarez , ganador del Premio Nobel , su hijo, el geólogo Walter Alvarez , y los químicos Frank Asaro y Helen Michel, descubrieron que las capas sedimentarias que se encuentran en todo el mundo en el límite Cretácico-Paleógeno contienen una concentración de iridio muchas veces mayor de lo normal (30, 160 y 20 veces en tres secciones estudiadas originalmente). El iridio es extremadamente raro en la corteza terrestre porque es un elemento siderófilo que se hundió principalmente junto con el hierro en el núcleo de la Tierra durante la diferenciación planetaria . Como el iridio sigue siendo abundante en la mayoría de los asteroides y cometas , el equipo de Álvarez sugirió que un asteroide golpeó la Tierra en el momento del límite K – Pg. [10] Hubo especulaciones anteriores sobre la posibilidad de un evento de impacto , pero esta fue la primera evidencia sólida. [136]
Esta hipótesis se consideró radical cuando se propuso por primera vez, pero pronto surgieron pruebas adicionales. Se encontró que la arcilla límite estaba llena de diminutas esférulas de roca, cristalizadas a partir de gotitas de roca fundida formadas por el impacto. [137] También se identificaron cuarzo chocado [c] y otros minerales en el límite K – Pg. [138] [139] La identificación de lechos de tsunamis gigantes a lo largo de la costa del Golfo y el Caribe proporcionó más evidencia, [140] y sugirió que el impacto pudo haber ocurrido cerca, al igual que el descubrimiento de que el límite K-Pg se hizo más grueso en el el sur de los Estados Unidos, con lechos de escombros de un metro de espesor en el norte de Nuevo México. [25]
Investigaciones posteriores identificaron el cráter gigante de Chicxulub , enterrado bajo Chicxulub en la costa de Yucatán , como la fuente de la arcilla límite K – Pg. Identificado en 1990 [12] con base en el trabajo del geofísico Glen Penfield en 1978, el cráter es ovalado, con un diámetro promedio de aproximadamente 180 km (110 millas), aproximadamente el tamaño calculado por el equipo de Álvarez. [141] El descubrimiento del cráter, una predicción de la hipótesis del impacto, proporcionó evidencia concluyente de un impacto K – Pg y fortaleció la hipótesis de que causó la extinción.
En un artículo de 2013, Paul Renne del Centro de Geocronología de Berkeley fechó el impacto en66.043 ± 0.011 millones de años, según la datación argón-argón . Además, postula que la extinción masiva ocurrió dentro de los 32.000 años posteriores a esta fecha. [3] [142]
En 2007, se propuso que el impactador pertenecía a la familia de asteroides Baptistina . [143] Este vínculo se ha puesto en duda, aunque no se ha refutado, en parte debido a la falta de observaciones del asteroide y su familia. [144] Se informó en 2009 que 298 Baptistina no comparte la firma química del impactador K – Pg. [145] Además, un estudio de 2011 Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la luz reflejada de los asteroides de la familia estimó su ruptura en 80 Ma, lo que les dio tiempo insuficiente para cambiar las órbitas e impactar la Tierra en 66 Ma. [146]
Se encuentra evidencia adicional del evento de impacto en el sitio de Tanis en el suroeste de Dakota del Norte , Estados Unidos . [147] Tanis es parte de la Formación Hell Creek , un grupo de rocas que se extiende por cuatro estados de América del Norte y es conocido por muchos descubrimientos importantes de fósiles del Cretácico Superior y del Paleoceno inferior . [148] Tanis es un sitio extraordinario y único porque parece registrar los eventos desde los primeros minutos hasta unas pocas horas después del impacto del asteroide gigante Chicxulub con extremo detalle. [149] [150] Se ha informado que el ámbar del sitio contiene microtectitas que coinciden con las del evento de impacto de Chicxulub. [151] Sin embargo, los hallazgos han sido recibidos con escepticismo por otros geólogos, que cuestionan su interpretación o que se muestran escépticos con respecto al líder del equipo, Robert DePalma, que aún no había recibido su doctorado. en geología en el momento del descubrimiento y cuyas actividades comerciales se han considerado con sospecha. [152]
Efectos del impacto
En marzo de 2010, un panel internacional de 41 científicos revisó 20 años de literatura científica y avaló la hipótesis del asteroide, específicamente el impacto de Chicxulub, como causa de la extinción, descartando otras teorías como el vulcanismo masivo . Habían determinado que un asteroide de 10 a 15 kilómetros (6 a 9 millas) se precipitó hacia la Tierra en Chicxulub, en la península de Yucatán en México. La colisión habría liberado la misma energía que 100 teratonnes de TNT (420 zettajoules ), más de mil millones de veces la energía de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki . [13]
El impacto de Chicxulub provocó una catástrofe global. Algunos de los fenómenos fueron sucesos breves inmediatamente después del impacto, pero también hubo perturbaciones geoquímicas y climáticas a largo plazo que devastaron la ecología.
La reentrada de eyecciones en la atmósfera de la Tierra incluiría un pulso breve (de varias horas) pero intenso de radiación infrarroja , cocinando los organismos expuestos. [62] Esto se debate, y los oponentes argumentan que los feroces incendios locales, probablemente limitados a América del Norte, no alcanzan a las tormentas de fuego globales . Este es el " debate sobre la tormenta de fuego Cretácico-Paleógeno ". Un artículo de 2013 de un destacado modelador del invierno nuclear sugirió que, según la cantidad de hollín en la capa de escombros global, toda la biosfera terrestre podría haberse quemado, lo que implica una nube de hollín global que bloquea el sol y crea un efecto de impacto de invierno. . [153]
Aparte de los efectos hipotéticos del invierno del fuego y / o del impacto, el impacto habría creado una nube de polvo que bloqueó la luz solar hasta por un año, inhibiendo la fotosíntesis. [120] El asteroide golpeó un área de roca carbonatada que contenía una gran cantidad de hidrocarburos combustibles y azufre, [154] gran parte del cual se vaporizó, inyectando así aerosoles de ácido sulfúrico en la estratosfera , lo que podría haber reducido la luz solar que llega a la superficie de la Tierra en más del 50%, y habría provocado lluvia ácida. [120] [155] La acidificación resultante de los océanos mataría a muchos organismos que desarrollan conchas de carbonato de calcio . En la sección de Brazos, la temperatura de la superficie del mar bajó hasta 7 ° C (13 ° F) durante décadas después del impacto. [156] Se necesitarían al menos diez años para que tales aerosoles se disiparan, y explicaría la extinción de plantas y fitoplancton, y posteriormente de herbívoros y sus depredadores . Las criaturas cuyas cadenas alimenticias se basaran en detritos tendrían una probabilidad razonable de sobrevivir. [101] [120] Las temperaturas bajo cero probablemente duraron al menos tres años. [157]
Si ocurrieran incendios generalizados, habrían aumentado el CO
2contenido de la atmósfera y provocó un efecto invernadero temporal una vez que se asentaron las nubes de polvo y el aerosol; esto habría exterminado a los organismos más vulnerables que sobrevivieron al período inmediatamente posterior al impacto. [158]
La mayoría de los paleontólogos ahora están de acuerdo en que un asteroide chocó contra la Tierra aproximadamente al final del Cretácico, pero todavía hubo una disputa en curso durante algún tiempo sobre si el impacto fue la única causa de las extinciones. [46] [159] Existe evidencia de que los dinosaurios habían estado en declive durante hasta 50 millones de años debido a factores ambientales cambiantes. [160]
Varios estudios en 2020, como Hull et al. [16] [161] y Chiarenza et al. [162] [163] muestran cuantitativamente que la Extinción Masiva del Cretácico-Paleógeno hace aproximadamente 66 millones de años fue principalmente el resultado del impacto de un meteorito (el impactador de Chicxulub ) y no el resultado del vulcanismo . [16] [161]
Más allá de los impactos de la extinción, el evento también provocó cambios más generales de flora y fauna, como dar lugar a biomas de bosques tropicales neotropicales como la Amazonia , reemplazando la composición de especies y la estructura de los bosques locales durante ~ 6 millones de años de recuperación a los niveles anteriores de diversidad vegetal . [164] [165]
Proyecto de perforación del cráter Chicxulub 2016
En 2016, un proyecto de perforación científica obtuvo muestras de núcleos de rocas profundas del anillo de pico alrededor del cráter de impacto de Chicxulub. Los descubrimientos confirmaron que la roca que comprende el anillo pico había sido golpeada por una inmensa presión y se había derretido en solo minutos de su estado habitual a su forma actual. A diferencia de los depósitos del fondo del mar, el anillo del pico estaba hecho de granito que se originó mucho más profundamente en la tierra, que había sido expulsado a la superficie por el impacto. El yeso es una roca que contiene sulfato generalmente presente en los fondos marinos poco profundos de la región; había sido eliminado casi por completo, vaporizado a la atmósfera. Además, el evento fue seguido inmediatamente por un megatsunami [d] suficiente para depositar la capa de arena más grande conocida separada por tamaño de grano directamente sobre el anillo del pico.
Estos hallazgos apoyan fuertemente el papel del impacto en el evento de extinción. El impactador era lo suficientemente grande como para crear un anillo de pico de 190 kilómetros de ancho (120 millas), para derretir, sacudir y expulsar granito profundo, para crear movimientos de agua colosales y para expulsar una inmensa cantidad de roca vaporizada y sulfatos a la atmósfera. , donde habrían persistido durante varios años. Esta dispersión mundial de polvo y sulfatos habría afectado el clima de manera catastrófica, provocado grandes caídas de temperatura y devastado la cadena alimentaria. [166] [167]
Hipótesis alternativas
Aunque la coincidencia de las extinciones del final del Cretácico con el impacto del asteroide Chicxulub apoya firmemente la hipótesis del impacto, algunos científicos continúan apoyando otras causas contribuyentes: erupciones volcánicas, cambio climático, cambio del nivel del mar y otros eventos de impacto. El evento del fin del Cretácico es la única extinción masiva que se sabe que está asociada con un impacto, y otros impactos grandes, como el impacto del embalse Manicouagan , no coinciden con ningún evento de extinción notable. [168]
Trampas Deccan
Antes de 2000, los argumentos de que los basaltos de inundación de Deccan Traps causaron la extinción solían estar vinculados a la opinión de que la extinción fue gradual, ya que se pensaba que los eventos de inundación de basalto comenzaron alrededor de 68 millones de años y duraron más de 2 millones de años. La evidencia más reciente muestra que las trampas estallaron durante un período de solo 800.000 años que abarca el límite K – Pg y, por lo tanto, pueden ser responsables de la extinción y la recuperación biótica retrasada a partir de entonces. [169]
Las trampas Deccan podrían haber causado la extinción a través de varios mecanismos, incluida la liberación de polvo y aerosoles sulfúricos al aire, que podrían haber bloqueado la luz solar y, por lo tanto, reducido la fotosíntesis en las plantas. Además, el vulcanismo de Deccan Trap podría haber resultado en emisiones de dióxido de carbono que aumentaron el efecto invernadero cuando el polvo y los aerosoles se eliminaron de la atmósfera. [170] [171]
En los años en que la hipótesis de Deccan Traps se vinculó con una extinción más lenta, Luis Álvarez (m. 1988) respondió que los paleontólogos estaban siendo engañados por la escasez de datos . Si bien su afirmación no fue bien recibida inicialmente, los estudios de campo intensivos posteriores de los yacimientos fósiles dieron peso a su afirmación. Finalmente, la mayoría de los paleontólogos comenzaron a aceptar la idea de que las extinciones masivas al final del Cretácico se debieron en gran parte o al menos en parte a un impacto masivo de la Tierra. Incluso Walter Alvarez reconoció que otros cambios importantes pueden haber contribuido a las extinciones. [172]
Combinando estas teorías, algunos modelos geofísicos sugieren que el impacto contribuyó a las trampas de Deccan. Estos modelos, combinados con la datación radiométrica de alta precisión, sugieren que el impacto de Chicxulub podría haber desencadenado algunas de las erupciones de Deccan más grandes, así como erupciones en volcanes activos en cualquier parte de la Tierra. [173] [174]
Evento de impacto múltiple
También se han propuesto otras características topográficas similares a cráteres como cráteres de impacto formados en relación con la extinción del Cretácico-Paleógeno. Esto sugiere la posibilidad de impactos múltiples casi simultáneos, quizás de un objeto asteroide fragmentado similar al impacto de Shoemaker-Levy 9 con Júpiter . Además del cráter Chicxulub de 180 km (110 millas), está el cráter Boltysh de 24 km (15 millas) en Ucrania (65,17 ± 0,64 Ma ), el cráter Silverpit de 20 km (12 millas) en el Mar del Norte (59,5 ± 14,5 Ma ) posiblemente formado por el impacto de un bólido y el controvertido y mucho más grande cráter Shiva de 600 km (370 millas) . Cualquier otro cráter que pudiera haberse formado en el océano Tetis habría sido oscurecido desde entonces por la deriva tectónica hacia el norte de África y la India. [175] [176] [177] [178]
Regresión del nivel del mar de Maastrichtian
Existe una clara evidencia de que los niveles del mar cayeron en la etapa final del Cretácico más que en cualquier otro momento de la era Mesozoica. En algunas capas de rocas de la etapa de Maastricht de varias partes del mundo, las capas posteriores son terrestres; las capas más tempranas representan las costas y las capas más tempranas representan los fondos marinos. Estas capas no muestran la inclinación y distorsión asociadas con la construcción de montañas , por lo tanto, la explicación más probable es una regresión , una caída en el nivel del mar. No hay evidencia directa de la causa de la regresión, pero la explicación actualmente aceptada es que las dorsales oceánicas se volvieron menos activas y se hundieron por su propio peso. [33] [179]
Una regresión severa habría reducido en gran medida el área de la plataforma continental , la parte más rica en especies del mar, y por lo tanto podría haber sido suficiente para causar una extinción masiva marina, pero este cambio no habría causado la extinción de las ammonites. La regresión también habría provocado cambios climáticos, en parte al interrumpir los vientos y las corrientes oceánicas y en parte al reducir el albedo de la Tierra y aumentar las temperaturas globales. [121]
La regresión marina también resultó en la pérdida de mares epeíricos , como la vía marítima interior occidental de América del Norte. La pérdida de estos mares alteró en gran medida los hábitats, eliminando las llanuras costeras que diez millones de años antes habían albergado diversas comunidades, como las que se encuentran en las rocas de la Formación Dinosaur Park. Otra consecuencia fue una expansión de los ambientes de agua dulce , ya que la escorrentía continental ahora tenía distancias más largas para viajar antes de llegar a los océanos . Si bien este cambio fue favorable para los vertebrados de agua dulce , los que prefieren los ambientes marinos, como los tiburones, sufrieron. [100]
Múltiples causas
Los defensores de la causalidad múltiple ven las causas únicas sugeridas como demasiado pequeñas para producir la gran escala de la extinción o como poco probable que produzcan su patrón taxonómico observado. [100] En un artículo de revisión, J. David Archibald y David E. Fastovsky discutieron un escenario que combina tres causas principales postuladas: vulcanismo, regresión marina e impacto extraterrestre. En este escenario, las comunidades terrestres y marinas se vieron estresadas por los cambios y la pérdida de hábitats. Los dinosaurios, como los vertebrados más grandes, fueron los primeros afectados por los cambios ambientales y su diversidad disminuyó. Al mismo tiempo, los materiales particulados del vulcanismo enfriaron y secaron áreas del globo. Luego ocurrió un evento de impacto, que provocó colapsos en las cadenas alimentarias basadas en la fotosíntesis, tanto en las cadenas alimentarias terrestres ya estresadas como en las cadenas alimentarias marinas.
Con base en estudios en la isla Seymour en la Antártida , Sierra Petersen y sus colegas argumentan que hubo dos eventos de extinción separados cerca del límite Cretácico-Paleógeno, uno correlacionado con el vulcanismo Deccan Trap y otro correlacionado con el impacto de Chicxulub. [180] El equipo analizó los patrones de extinción combinados utilizando un nuevo registro de temperatura de isótopos agrupados de una sección del límite K – Pg expandida y libre de hiatos. Documentaron un calentamiento de 7.8 ± 3.3 ° C sincrónico con el inicio del vulcanismo de Deccan Traps y un segundo calentamiento más pequeño en el momento del impacto del meteorito. Sugieren que el calentamiento local puede haberse amplificado debido a la desaparición simultánea del hielo continental o marino. La variabilidad intra-caparazón indica una posible reducción en la estacionalidad después de que comenzaron las erupciones de Deccan, continuando durante el evento del meteorito. La extinción de especies en la isla Seymour ocurrió en dos pulsos que coinciden con los dos eventos de calentamiento observados, vinculando directamente la extinción del Cretácico final en este sitio con eventos volcánicos y meteoritos a través del cambio climático. [180]
Recuperación y diversificación
La extinción de K – Pg tuvo un efecto profundo en la evolución de la vida en la Tierra . La eliminación de los grupos Cretácicos dominantes permitió que otros organismos ocuparan su lugar, lo que provocó una notable diversificación de especies durante el período Paleógeno. [28] El ejemplo más sorprendente es el reemplazo de dinosaurios por mamíferos. Después de la extinción de K – Pg, los mamíferos evolucionaron rápidamente para llenar los nichos que dejaron los dinosaurios. También es significativo que dentro de los géneros de mamíferos, las nuevas especies eran aproximadamente un 9,1% más grandes después del límite K – Pg. [181]
Otros grupos también se diversificaron sustancialmente. Según la secuenciación molecular y la datación de fósiles, muchas especies de aves (el grupo Neoaves en particular) parecían irradiar después del límite K – Pg. [29] [182] Incluso produjeron formas gigantes, no voladoras, como los herbívoros Gastornis y Dromornithidae , y el depredador Phorusrhacidae . La extinción de las lagartijas y serpientes del Cretácico puede haber llevado a la evolución de grupos modernos como las iguanas, lagartos monitores y las boas. [22] En tierra, boid gigante y una enorme madtsoiid serpientes aparecieron, y en los mares, el gigante de mar serpientes evolucionaron. Los peces teleósteos se diversificaron explosivamente, [30] llenando los nichos que quedaron vacíos por la extinción. Los grupos que aparecen en las épocas del Paleoceno y el Eoceno incluyen peces picudos, atunes, anguilas y peces planos. También se observan cambios importantes en las comunidades de insectos del Paleógeno. Muchos grupos de hormigas estuvieron presentes en el Cretácico, pero en el Eoceno las hormigas se volvieron dominantes y diversas, con colonias más grandes. Las mariposas también se diversificaron, quizás para ocupar el lugar de los insectos devoradores de hojas aniquilados por la extinción. Las termitas avanzadas que forman montículos, Termitidae , también parecen haber ganado en importancia. [183]
Ver también
- Clima en la frontera entre el Cretácico y el Paleógeno
- Extinción del Devónico tardío
- Lista de posibles estructuras de impacto en la Tierra
- Eventos de extinción Ordovícico-Silúrico
- Evento de extinción del Pérmico-Triásico
- Cronología de la investigación del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno
- Evento de extinción Triásico-Jurásico
Notas explicatorias
- ^ La abreviatura se deriva de la yuxtaposición de K , la abreviatura común del Cretácico , que a su vez se origina en el correspondiente término alemán Kreide , y Pg , que es la abreviatura del Paleógeno .
- ↑ La primera designación incluye el término ' Terciario ' (abreviado como T ), que ahora la Comisión Internacional de Estratigrafía desaconseja como unidad geocronológica formal. [1]
- ^ Los minerales impactados tienen su estructura interna deformada y son creados por presiones intensas como en explosiones nucleares e impactos de meteoritos.
- ^ Un megatsunami es un movimiento masivo de aguas marinas, que puede alcanzar decenas o cientos de kilómetros tierra adentro.
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enlaces externos
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