EXTINCIÓ MASSIVA: CAUSES I LES MÉS IMPORTANTS - BIOLOGIA - 2025

Les extincions massives són esdeveniments caracteritzats per la desaparició de gran quantitat d'espècies biològiques en poc temps. Aquest tipus d'extincions sol tenir caràcter terminal, és a dir, una espècie i els seus relatius desapareixen sense deixar descendència.

Les extincions massives es diferencien d'altres extincions, per ser abruptes i per eliminar gran quantitat d'espècies i individus. És a dir, la taxa a la qual desapareixen espècies durant aquests esdeveniments és molt alta, i el seu efecte s'aprecia en relativament poc temps.

Figura 1. Hipòtesi de la mort de dinosaures per efecte de gasos tòxics a les Escales de l'Deccan. Van ocórrer erupcions massives al centre-sud de l'Índia, en una de les majors formacions volcàniques de la terra. Font: nsf.gov

En el context de les eres geològiques (de desenes o centenes de milions d'anys de durada), "poc temps" pot implicar uns pocs anys (fins i tot dies), o períodes de centenars de milers de milions d'anys.

Les extincions massives poden tenir múltiples agents causals i conseqüències. Les causes físiques i climàtiques solen desencadenar cascades d'efectes en les xarxes tròfiques o directament sobre algunes espècies. Els efectes poden ser "instantanis," com els que tenen lloc després de l'impacte d'un meteorit sobre el planeta Terra.

Causes de les extincions massives

Les causes de les extincions massives, poguessin catalogar-se en dos tipus principals: biològiques i mediambientals.

biològiques

Entre aquestes es troben: la competència entre espècies pels recursos disponibles per la seva supervivència, la depredació, les epidèmies, entre d'altres. Les causes biològiques d'extincions massives, afecten directament a un conjunt d'espècies o la totalitat de la cadena tròfica.

medi ambientals

Entre aquestes causes podem citar: els augments o disminucions de l'nivell de la mar, les glaciacions, l'augment de l'vulcanisme, els efectes d'estrelles properes sobre el planeta Terra, efectes d'estels, impactes d'asteroides, canvis en l'òrbita o camp magnètic terrestre, escalfament o refredament global, entre d'altres.

Totes aquestes causes o una combinació d'aquestes, poguessin haver contribuït en un determinat moment a una extinció massiva.

Estudis multidisciplinaris de les extincions massives

És difícil establir amb absoluta certesa la causa última d'una extinció massiva, ja que molts esdeveniments no deixen un registre detallat de el seu inici i desenvolupament.

Per exemple, poguéssim trobar registre fòssil que evidenciï l'ocurrència d'un esdeveniment important de pèrdua d'espècies. No obstant això, per a establir les causes que el van generar, hem de fer correlacions amb altres variables que queden registrades al planeta.

Aquest tipus d'investigacions profundes necessiten la participació de científics de diferents àrees com la biologia, paleontologia, geologia, geofísica, química, física, astronomia, entre d'altres.

Extincions massives més importants

A la següent taula s'observa un resum de les extincions massives més importants estudiades fins a l'actualitat, els períodes en què van ocórrer, la seva antiguitat, la durada de cadascuna el percentatge estimat d'espècies extintes i la seva possible causa.

Significat evolutiu de les extincions massives

Reducció de la diversitat biològica

Les extincions en massa redueixen la diversitat biològica, ja que desapareixen llinatges complets ia més, es prescindeix dels que poguessin haver sorgit a partir d'aquests. Podria llavors comparar-se la extinció en massa amb una poda de l'arbre de la vida, en què es tallen branques senceres.

Desenvolupament d'espècies preexistents i sorgiment de noves espècies

L'extinció massiva també pot tenir un paper "creatiu" en l'evolució, estimulant el desenvolupament d'altres espècies o branques preexistents, gràcies a la desaparició dels seus principals competidors o depredadors. A més, pot ocórrer el sorgiment de noves espècies o branques en l'arbre de la vida.

La desaparició sobtada de plantes i animals que ocupen nínxols específics, obre una sèrie de possibilitats per a les espècies supervivents. Això ho podem observar després de diverses generacions de selecció, ja que els llinatges supervivents i els seus descendents poden arribar a ocupar rols ecològics anteriorment ocupats per espècies desaparegudes.

Els factors que promouen la supervivència d'algunes espècies en temps d'extinció, no són necessàriament els mateixos que afavoreixen la supervivència en temps de baixa intensitat d'extincions.

Les extincions en massa permeten llavors, que llinatges que abans eren minoritaris puguin diversificar-se i arribar a complir rols importants en el nou escenari posterior a la catàstrofe.

L'evolució dels mamífers

Un exemple força conegut és el dels mamífers, els quals van ser un grup minoritari per més de 200 milions d'anys i només després de l'extinció massiva de l'Cretaci-Terciari (en la qual van desaparèixer els dinosaures), van arribar a desenvolupar-se i van començar a jugar un paper important.

Podem afirmar llavors que l'ésser humà pogués no haver aparegut, de no haver ocorregut l'extinció massiva de l'Cretaci.

L'impacte KT i l'extinció massiva de l'Cretaci-Terciari

La hipòtesi d'Álvarez

Luis Álvarez (premi nobel de física 1968), conjuntament amb el geòleg Walter Álvarez (el seu fill), Frank Azaro i Helen Michel (químics nuclears), van proposar el 1980 la hipòtesi que l'extinció massiva de l'Cretaci-Terciari (KT), va ser producte de l'impacte d'un asteroide de 10 ± 4 quilòmetres de diàmetre.

Aquesta hipòtesi sorgeix de l'anàlisi de l'anomenat límit KT, el qual és una fina capa d'argila rica en iridi, que es troba a escala planetària just a la frontera que divideix els sediments corresponents als períodes Cretaci i Terciari (KT).

el Iridi

L'iridi (Anar) és l'element químic de nombre atòmic 77 que se situa en el grup 9 de la taula periòdica. Es tracta d'un metall de transició, del grup de l'platí.

És un dels elements més rars a la Terra, considerat un metall d'origen extraterrestre, ja que la seva concentració en els meteorits és freqüentment alta en comparació amb les concentracions terrestres.

Figura 2. Límit KT o Cretaci-Paleogen, el qual marca el final d'una era. Anky-man, from Wikimedia Commons

Límit KT

Els científics van trobar en els sediments d'aquesta capa d'argila anomenada límit KT, concentracions d'iridi molt més altes que en els estrats precedents. A Itàlia van trobar un increment de 30 vegades respecte a les capes anteriors; a Dinamarca de 160 ia Nova Zelanda d'20.

La hipòtesi d'Álvarez va plantejar que l'impacte de l'asteroide va enfosquir l'atmosfera, inhibint la fotosíntesi i precipitant la mort de gran part de la flora i fauna existents.

No obstant això, aquesta hipòtesi no tenia l'evidència més important, ja que no van aconseguir situar el lloc on havia passat l'impacte de l'asteroide.

No s'havia reportat fins aquell moment cap cràter de la magnitud esperada per corroborar que l'esdeveniment havia passat realment.

Chicxulub

Tot i no haver-ho reportat, i als geofísics Antonio Camargo i Glen Penfield (1978), havien descobert el cràter producte de l'impacte, mentre buscaven petroli a Yucatán, treballant per l'estatal petroliera mexicana (PEMEX).

Camargo i Penfield van aconseguir un arc subaquàtic d'uns 180 km d'ample que es continuava a la península mexicana de Yucatán, amb centre en el poblat de Chicxulub.

Figura 3. Mapa gravitatori on s'aprecia l'anomalia a la península de Yucatán. Font: Computer generated gravity map image of the Chicxulub Crater in Mèxic (NASA).

Tot i que aquests geòlegs havien presentat els seus descobriments en una conferència el 1981, la manca d'accés als nuclis de perforació els va apartar del tema.

Finalment el 1990 el periodista Carlos Byars va contactar a Penfield amb l'astrofísic Alan Hildebrand, qui finalment li va facilitar l'accés als nuclis de perforació.

Hildebrand el 1991 va publicar al costat de Penfield, Camargo i altres científics la troballa d'un cràter circular a la península de Yucatán, Mèxic, amb grandària i forma que revelen anomalies de camps magnètics i gravitatoris, com a possible cràter d'impacte ocorregut en el Cretaci-Terciari.

altres hipòtesis

L'extinció massiva de l'Cretaci-Terciari (i la hipòtesi de l'Impacte KT), és de les més estudiades. No obstant això, tot i les evidències que donen suport a la hipòtesi d'Álvarez, van sobreviure altres plantejaments diferents.

S'ha argumentat que les dades estratigràfics i micropaleontològics de el Golf de Mèxic i el cràter de Chicxulub donen suport a la hipòtesi que aquest impacte va precedir a el límit KT per diversos centenars de milers d'anys i per tant, no va poder haver causat l'extinció massiva que va passar al Cretaci-Terciari.

Es planteja que altres efectes ambientals greus van poder ser els desencadenants de l'extinció massiva en el límit KT, com les erupcions volcàniques de Deccan a l'Índia.

Deccan és un gran altiplà de 800.000 km ² que travessa el territori centre-sud de l'Índia, amb vestigis de renta i enorme alliberament de sofre i diòxid de carboni que van poder haver causat l'extinció massiva en el límit KT.

Evidència més recent

Peter Schulte i un grup de 34 investigadors en l'any 2010 van publicar, a la prestigiosa revista Science, una profunda avaluació de les dues hipòtesis anteriors.

Schulte i col·laboradors van analitzar una síntesi de dades estratigràfics, micropaleontològics, petrològiques i geoquímiques recents. A més, van avaluar els dos mecanismes d'extinció segons les seves pertorbacions ambientals previstes i la distribució de la vida a la Terra abans i després de el límit KT.

Van concloure que l'impacte de Chicxulub va provocar l'extinció massiva de el límit KT, pel fet que hi ha un correspondència temporal entre la capa d'ejecció i l'inici de les extincions.

A més, els patrons ecològics en el registre fòssil i les pertorbacions ambientals modelades (com foscor i refredament) sustenten aquestes conclusions.

referències

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Extraterrestrial Causi for the Cretaceous-Tertiary Extinction. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Alemany, C., & Chavez, RE (1995). Size and structure of the Chicxulub cràter revealed by horitzontal gravity gradients and cenotes. Nature, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, A EL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Time Scales of Critical Events Around the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Surficial geology of the Chicxulub impact crater, Yucatan, Mèxic. Earth Moon Planets 63, 93-104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. and Boynton, W. (1991). Chicxulub Crater: a possible Cretaceous / Tertiary boundary impact cràter on the Yucatán Península, Mèxic. Geology. 19 (9): 861-867.