Масові вимирання

Масові вимирання організмів є найбільш чіткою ознакою глобальної катастрофи: падіння великого метеорита чи виверження супервулкана. Основна маса вчених в якості причини вимирання передбачає різку зміну клімату. Недостатність ключових мікроелементів в океанічних водах є важливою і невідомою до цього часу причиною масових вимирань.
Міжнародна команда екологів стверджує, що на Землі сьогодні почалося шосте велике вимирання – різке, катастрофічне зменшення чисельності видів. За півмільярда років, протягом яких на нашій планеті існують складні екосистеми багатоклітинних видів, усього було п’ять таких подій: ордивицько-силурійське вимирання (440 млн. років тому, зникло понад 60% видів морських безхребетних), девонське вимирання (364 млн. років тому, чисельність видів морських організмів скоротилася на 50%), «велике» пермське вимирання (251 млн. років тому, наймасовіше вимирання, що призвело до зникнення 95% усіх живих істот), тріасове вимирання (199 млн. років тому, зникла половина усіх видів), крейдове вимирання (65 млн. років тому, зникла 1/6 усіх видів, зокрема динозаври).
Технологічний прогрес, перенаселення, збільшення споживання природних благ на душу населення, - далеко не єдині чинники «шостого великого вимирання». Серед найважливіших факторів досліники виділяють:
- Очищення земель для фермерства і поселень, вирубка лісів;
- Поширення інвазивних видів, що руйнують локальні екосистеми;
- Викиди парникових газів, які зумовлюють кліматичні зміни та окислення океанів;
 - Токсини, що змінюють та отруюють екосистеми.
 Під загрозою зникнення опинився 41% амфібій та 26% ссавців.  
Науковці намагаються розгадати, що чекає Землю у майбутньому, вивчаючи попередні великі вимирання й те, як стародавні екосистеми відновлювались після природних катастроф і які види їх переживали. Пермське вимирання відбулося 251 млн. років тому й зумовило зникнення 96% усіх морських видів і 70% наземних. Вчені поставили собі за мету дослідити, які типи тварин були найбільш вразливими, а також визначити чинники, які визначають стабільність екосистеми у час великих потрясінь. За основу аналізу вчені обрали екосистему на території сучасної Південної Америки. За словами провідного автора дослідження Пітера Рупнерайна з Каліфорнійської академії наук, основне значення у цьому контексті належить т. зв. «ланцюжкам харчування» або по-простому «хто кого їсть». Ці ланцюжки сплітаються у складну павутину, у якій окремі види займають місце в центрі, а інші біля периферії. Якщо під загрозою опиняються «центральні» види, то це загрожує стабільності усієї екосистеми.  «Те, що відбувається з планетою зараз, не має прецедентів в минулому», – стверджує Рупнерайн. За його словами, ніколи ще Земля не переживала такий «коктейль» з прискореної зміни клімату, знищення габітату й глобального вимирання. Однак світова екосистема вже кілька разів проходила крізь масову втрату видів, а свідчення про ці минулі катастрофи зберегли скам’янілості. За ними й можемо реконструювати, що тоді сталося і, щонайважливіше, якою була відповідь екосистеми. За словами вченого, минулі масові вимирання могли й не мати людського фактора, який є їх рушієм сьогодні, однак саме вони містять «життєво важливі дороговкази» до того, що чекає на нашу планету в майбутньому. Адже вивчаючи ці події, ми можемо дізнатися, як екосистема реагувала на кризи і які види виявилися найбільш стійкими й найбільш вразливими. Одним із завдань команди Рупнерайна було дослідити чинники стабільності екосистеми, зокрема її різноманітність, тобто кількість взаємопов’язаних видів, а також ролі, які відігравав у ній кожен вид. За допомогою математичного моделювання вчені взялися відтворити тогочасні ланцюжки харчування за відомостями, які ми маємо про них із скам’янілостей. Виявилось, що реальна спільнота, тобто та, яка виринала після вимирання, й була з теоретичного погляду найстабільнішою. Вражаючим є те, що деякі окремі екосистеми могли залишатися відносно стабільними навіть попри гігантську втрату біорізноманіття. Тобто ключовим фактором виживання є не стільки кількість видів, скільки ефективний розподіл ролей між ними. Однак найцікавішим результатом їхнього дослідження стало те, що під час потрясіння екосистеми найвразливішими є маленькі тварини. Сучасні природоохоронні зусилля концентруються на порятунку великих тварин, таких як тигри, слони чи вовки. Однак першими вимерли не великі хижаки, а маленькі амоніти – попередньо дуже поширені викопні головоногі молюски.
Потрібно зрозуміти відносини між видами, які людська діяльність поставила на край вимирання. Досі ми маємо лише уривчасті дані. Так, відомо, що зникнення атлантичної тріски зумовило хаос в локальній екосистемі, але у нас є дуже мало розуміння того, яку роль відіграє кожен вид в екосистемі і які ключові види утримують її вкупі.
Виверження Тоба.
Виверження Тоба відбулося на місці сьогоденного озера Тоба близько 73000 ± 4000 років  тому. Це виверження було останнім з трьох провідних вивержень Тоба за останній 1 млн років. Геологічне підгрунтя подій — у підмурівку острова Суматра знаходиться зона субдукції. Тихоокеанська плита літосфери зі швидкістю 6 сантиметрів на рік занурюється тут під Євразійську плиту. При цьому ділянки мантії, розташовані над плитою що занурюється, розплавляються. У результаті цих процесів і утворилася величезна магматична камера, через великий тиск і перенапруження стався вибух. За оцінкою дослідників, подібне траплялося тут і раніше: наприклад, близько 840 тисяч років тому і близько 700 тисяч років тому (два попередні виверження).
Останнє виверження, за оцінками, досягло 8 балів за шкалою VEI, утворивши комплекс кальдери 100x30 km За різними оцінками було вивержено від 2,000 км³ до 3,000 км³ магми, найчастіше приймається цифра у 2800 км³ (близько 7x1015 kg), з яких 800 км³ випало у вигляді попелу Його вибух був у 100 разів більше, ніж у найбільше виверження вулкана в новітній історії — виверження гори Тамбора, 1815 в Індонезії, що викликало у 1816 "Рік без літа" у північній півкулі. У радіусі кількох тисяч кілометрів від вулкана, очевидно, все було знищено цією катастрофою. Потужність виверження, що тривало, за оцінкою дослідників, протягом двох тижнів, була еквівалента вибуху приблизно однієї гігатони тринітротолуолу. Через виверження Тоба що відбулося в Індонезії, випав шар попелу близько 15 см по всій Південній Азії. Ковдра вулканічного попелу також покрила Індійський океан, Аравійське і Південно-Китайське море.
Вулканічна зима та похолодання.
Виверження Тоба ймовірно збіглося з настанням останнього льодовикового періоду. Michael L. Rampino і Stephen Self стверджують, що виверження призвело до «вулканічної зими» і падіння середньої глобальної температури поверхні на 3-5°С і прискорило перехід від теплого до холодного періоду останнього льодовикового циклу. Шар попелу, що передував фазі похолодання, відбито в зразках льодовикових кернів Гренландії, (проте у льодах Антарктиди, втім, не помічено поки ніяких слідів цієї катастрофи).
Теорія пляшкового горла.
«Вулканічна зима» викликала масову загибель рослин і тварин і стала причиною різкого скорочення чисельності Homo sapiens, припустив археолог Стенлі Емброуз з Іллінойсського університету, який висунув в 1998 році теорію еволюційного «пляшкового горла», яке минуло тоді людство. За його оцінкою, велика частина людей загинула від голоду і холоду. Вціліла лише невелика популяція людей, що мала ареал розселення в Екваторіальній Африці. Напередодні виверження на нашій планеті проживало, до речі, кілька видів гомінідів. Якщо Homo sapiens населяли переважно африканський континент, то Європа була оплотом Homo neanderthalensis, а Азія — Homo erectus і Homo floresiensis. Проте подальша історія цих гомінідів наразі вельми кепсько вивчена.
Завантажити книгу fb2 архів rar