Kepunahan massal: penyebab dan yang paling penting

Kepunahan massal adalah peristiwa yang ditandai dengan hilangnya sejumlah besar spesies biologis dalam waktu singkat. Jenis kepunahan ini biasanya bersifat terminal, yaitu suatu spesies dan kerabatnya menghilang tanpa meninggalkan keturunan.

Kepunahan massal berbeda dari kepunahan lainnya karena terjadi secara tiba-tiba dan dengan menghilangkan sejumlah besar spesies dan individu. Dengan kata lain, tingkat di mana spesies menghilang selama peristiwa ini sangat tinggi, dan efeknya dihargai dalam waktu yang relatif singkat.

Gambar 1. Hipotesis kematian dinosaurus akibat pengaruh gas beracun di Tangga Deccan. Letusan besar terjadi di selatan-tengah India, di salah satu formasi vulkanik terbesar di bumi. Sumber: nsf.gov

Dalam konteks era geologis (durasinya puluhan atau ratusan juta tahun), “waktu singkat” bisa berarti beberapa tahun (bahkan berhari-hari), atau periode ratusan miliar tahun.

Kepunahan massal dapat memiliki banyak penyebab dan konsekuensi. Penyebab fisik dan iklim sering memicu efek kaskade dalam jaring makanan atau langsung pada beberapa spesies. Efeknya bisa “seketika,” seperti yang terjadi setelah meteorit menabrak planet Bumi.

Indeks artikel

Penyebab kepunahan massal

Penyebab kepunahan massal dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama: biologis dan lingkungan.

Biologis

Diantaranya adalah: persaingan antar spesies untuk sumber daya yang tersedia untuk kelangsungan hidup mereka, predasi, epidemi, antara lain. Penyebab biologis kepunahan massal secara langsung mempengaruhi sekelompok spesies atau seluruh rantai makanan.

Lingkungan

Di antara penyebab ini kita dapat menyebutkan: kenaikan atau penurunan permukaan laut, glasiasi, peningkatan vulkanisme, efek bintang terdekat di planet Bumi, efek komet, dampak asteroid, perubahan orbit bumi atau medan magnet, pemanasan atau pendinginan global, di antaranya yang lain.

Semua penyebab ini, atau kombinasinya, dapat berkontribusi pada kepunahan massal pada satu titik.

Studi multidisiplin tentang kepunahan massal

Penyebab akhir dari kepunahan massal sulit ditentukan dengan pasti, karena banyak peristiwa tidak meninggalkan catatan rinci tentang permulaan dan perkembangannya.

Misalnya, kita dapat menemukan catatan fosil yang membuktikan terjadinya peristiwa penting hilangnya spesies. Namun, untuk menetapkan penyebab yang menyebabkannya, kita harus membuat korelasi dengan variabel lain yang terdaftar di planet ini.

Jenis penelitian mendalam ini membutuhkan partisipasi ilmuwan dari berbagai bidang seperti biologi, paleontologi, geologi, geofisika, kimia, fisika, astronomi, dan lain-lain.

Kepunahan massal paling penting

Tabel berikut menunjukkan ringkasan kepunahan massal terpenting yang dipelajari hingga saat ini, periode terjadinya, usianya, durasi masing-masing, perkiraan persentase spesies punah dan kemungkinan penyebabnya.

Signifikansi evolusioner dari kepunahan massal

Pengurangan keanekaragaman hayati

Kepunahan massal mengurangi keanekaragaman hayati, karena garis keturunan lengkap menghilang dan, di samping itu, garis keturunan yang mungkin muncul dari ini ditiadakan. Kepunahan massal kemudian dapat dibandingkan dengan pemangkasan pohon kehidupan, di mana seluruh cabang dipotong.

Perkembangan spesies yang sudah ada sebelumnya dan munculnya spesies baru

Kepunahan massal juga dapat memainkan peran “kreatif” dalam evolusi, merangsang perkembangan spesies atau cabang lain yang sudah ada sebelumnya, berkat hilangnya pesaing atau pemangsa utama mereka. Selain itu, munculnya spesies atau cabang baru di pohon kehidupan dapat terjadi .

Hilangnya tiba-tiba tumbuhan dan hewan yang menempati relung tertentu, membuka serangkaian kemungkinan bagi spesies yang masih hidup. Kita dapat mengamati ini setelah beberapa generasi seleksi, karena garis keturunan yang masih hidup dan keturunannya dapat menempati peran ekologis yang sebelumnya dilakukan oleh spesies yang hilang.

Faktor-faktor yang mendorong kelangsungan hidup beberapa spesies pada saat kepunahan belum tentu sama dengan faktor-faktor yang mendukung kelangsungan hidup pada saat intensitas kepunahan rendah.

Kepunahan massal kemudian memungkinkan garis keturunan minoritas sebelumnya menjadi beragam dan memainkan peran penting dalam skenario pascabencana yang baru.

Evolusi mamalia

Contoh yang terkenal adalah mamalia, yang merupakan kelompok minoritas selama lebih dari 200 juta tahun dan hanya setelah kepunahan massal Kapur-Tersier (di mana dinosaurus menghilang), mereka berkembang dan mulai memainkan peran besar. .

Kita dapat menegaskan bahwa manusia tidak mungkin muncul, jika kepunahan massal Kapur tidak terjadi.

Dampak KT dan kepunahan massal Kapur-Tersier

hipotesis lvarez

Luis lvarez (Hadiah Nobel dalam Fisika 1968), bersama dengan ahli geologi Walter lvarez (putranya), Frank Azaro dan Helen Michel (ahli kimia nuklir), mengajukan pada tahun 1980 hipotesis bahwa kepunahan massal Kapur-Tersier (KT) adalah produk dari tumbukan asteroid berdiameter 10 ± 4 kilometer.

Hipotesis ini muncul dari analisis yang disebut batas KT , yang merupakan lapisan tipis lempung kaya iridium, yang ditemukan pada skala planet tepat di perbatasan yang membagi sedimen sesuai dengan periode Kapur dan Tersier (KT). .

iridium

Iridium (Ir) adalah unsur kimia dengan nomor atom 77 yang terletak di golongan 9 dari tabel periodik. Ini adalah logam transisi, dari kelompok platinum.

Ini adalah salah satu unsur paling langka di Bumi, dianggap sebagai logam yang berasal dari luar bumi, karena konsentrasinya dalam meteorit sering kali lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi terestrial.

Gambar 2. Batas KT atau Cretaceous-Paleogen, yang menandai berakhirnya suatu era. Anky-man [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) atau CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], dari Wikimedia Commons

batas KT

Para ilmuwan menemukan konsentrasi iridium yang jauh lebih tinggi dalam sedimen lapisan tanah liat ini yang disebut batas KT daripada di strata sebelumnya. Di Italia mereka menemukan peningkatan 30 kali lipat dibandingkan dengan lapisan sebelumnya; di Denmark 160 dan di Selandia Baru 20.

Hipotesis lvarez menyatakan bahwa dampak asteroid menggelapkan atmosfer , menghambat fotosintesis dan mempercepat kematian sebagian besar flora dan fauna yang ada.

Namun, hipotesis ini tidak memiliki bukti yang paling penting, karena mereka tidak dapat menemukan tempat di mana dampak asteroid telah terjadi.

Sampai saat itu, tidak ada kawah dengan magnitudo yang diharapkan telah dilaporkan untuk menguatkan bahwa peristiwa itu benar-benar terjadi.

Chicxulub

Meski belum melaporkannya, ahli geofisika Antonio Camargo dan Glen Penfield (1978) telah menemukan kawah akibat hantaman tersebut, saat mereka mencari minyak di Yucatán, bekerja untuk perusahaan minyak negara Meksiko (PEMEX).

Camargo dan Penfield mencapai busur bawah air dengan lebar sekitar 180 km yang berlanjut di semenanjung Meksiko Yucatán, dengan pusat di kota Chicxulub.

Gambar 3. Peta gravitasi menunjukkan anomali di semenanjung Yucatan. Sumber: Gambar peta gravitasi yang dihasilkan komputer dari Kawah Chicxulub di México (NASA).

Meskipun ahli geologi ini telah mempresentasikan temuan mereka di sebuah konferensi pada tahun 1981, kurangnya akses ke inti bor membuat mereka keluar dari subjek.

Akhirnya, pada tahun 1990, jurnalis Carlos Byars menghubungi Penfield dengan astrofisikawan Alan Hildebrand, yang akhirnya memberinya akses ke inti pengeboran.

Hildebrand pada tahun 1991 menerbitkan bersama Penfield, Camargo dan ilmuwan lain penemuan kawah melingkar di semenanjung Yucatan, Meksiko, dengan ukuran dan bentuk yang mengungkapkan anomali medan magnet dan gravitasi, sebagai kemungkinan kawah tumbukan yang terjadi di Kapur- tersier.

hipotesis lainnya

Kepunahan massal Kapur-Tersier (dan hipotesis Dampak KT) adalah salah satu yang paling banyak dipelajari. Namun, terlepas dari bukti yang mendukung hipotesis lvarez, pendekatan lain yang berbeda bertahan.

Telah dikemukakan bahwa data stratigrafi dan mikropaleontologi dari Teluk Meksiko dan kawah Chicxulub mendukung hipotesis bahwa tumbukan ini mendahului batas KT beberapa ratus ribu tahun dan oleh karena itu tidak mungkin menyebabkan kepunahan massal yang terjadi. .

Diduga bahwa efek lingkungan serius lainnya dapat menjadi pemicu kepunahan massal di perbatasan KT, seperti letusan gunung berapi Deccan di India.

Deccan adalah dataran tinggi besar seluas 800.000 km 2 yang melintasi wilayah selatan-tengah India, dengan jejak lava dan pelepasan belerang dan karbon dioksida dalam jumlah besar yang mungkin telah menyebabkan kepunahan massal di batas KT.

Bukti terbaru

Peter Schulte dan sekelompok 34 peneliti pada tahun 2010 menerbitkan, dalam jurnal bergengsi Science, evaluasi mendalam dari dua hipotesis sebelumnya.

Schulte dkk Menganalisis sintesis data stratigrafi, mikropaleontologi, petrologi, dan geokimia terkini. Selain itu, mereka mengevaluasi mekanisme kepunahan berdasarkan prediksi gangguan lingkungan dan distribusi kehidupan di Bumi sebelum dan sesudah batas KT.

Mereka menyimpulkan bahwa dampak Chicxulub menyebabkan kepunahan massal batas KT, karena fakta bahwa ada korespondensi temporal antara lapisan ejeksi dan permulaan kepunahan.

Selanjutnya, pola ekologi dalam catatan fosil dan gangguan lingkungan yang dicaralkan (seperti kegelapan dan pendinginan) mendukung kesimpulan ini.

Referensi

  1. lvarez, LW, lvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Penyebab Luar Bumi untuk Kepunahan Kapur-Tersier. Sains, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / sains.208.4448.1095
  2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Ukuran dan struktur kawah Chicxulub diungkapkan oleh gradien gravitasi horizontal dan cenote. Alam, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
  3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Skala Waktu Peristiwa Kritis Sekitar Batas Kapur-Paleogen. Sains, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / sains.1230492
  4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Dampak Asteroid Chicxulub dan Kepunahan Massal di Batas Kapur-Paleogen. Sains, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / sains.1177265
  5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Geologi permukaan dari kawah tumbukan Chicxulub, Yucatan, Meksiko. Planet Bulan Bumi 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. dan Boynton, W. (1991). Kawah Chicxulub: kemungkinan kawah benturan batas Kapur / Tersier di Semenanjung Yucatán, Meksiko. Geologi. 19 (9): 861-867.