Evento de extinción del Cretácico-Paleógeno

La extinción del Cretácico-Paleógeno ( Cretácico-Terciario , Cretácico-Cenozoico , extinción KT ) es una de las cinco llamadas. "grandes extinciones masivas ", en el límite del período Cretácico y Paleógeno , hace unos 66 millones de años. Parte de esta extinción masiva fue la extinción de los dinosaurios no aviares [1] .

Escala de extinción

Junto con los dinosaurios no aviares , se extinguieron los saurópsidos marinos avanzados, incluidos los mosasaurios y los plesiosaurios , los pangolines voladores ( pterosaurios ), muchos moluscos , incluidos los ammonites y los belemnites , y una variedad de algas pequeñas. En total, murieron el 16% de las familias de animales marinos (47% de los géneros de animales marinos) y el 18% de las familias de vertebrados terrestres , incluidas casi todas las de tamaño grande y mediano. Todos los ecosistemas que existían en el Mesozoico fueron completamente destruidos, lo que posteriormente impulsó fuertemente la evolución de grupos animales como aves y mamíferos , que dieron una enorme variedad de formas a principios del Paleógeno debido a la liberación de la mayoría de los nichos ecológicos [2] [3] .

Sin embargo, la mayoría de los grupos taxonómicos de plantas y animales en niveles de orden y superiores sobrevivieron a este período. Por lo tanto, los pequeños saurópsidos terrestres, como serpientes , tortugas , lagartijas y pájaros , así como los crocodilomorfos , incluidos los cocodrilos supervivientes , no se extinguieron . Sobrevivieron los parientes más cercanos de los ammonites: nautilos , mamíferos , corales y plantas terrestres .

Existe la suposición de que algunos dinosaurios no aviares ( hadrosaurios , terópodos , etc.) existieron en el oeste de América del Norte y en la India durante varios millones de años más al comienzo del Paleógeno después de su extinción en otros lugares [4] . Sin embargo, esta suposición no encaja bien con ninguno de los escenarios de extinción por impacto [2] .

precámbrico fanerozoico Eón
Paleozoico mesozoico Cenozoico Era
cambriano ordo
vic
Forzar
tu
devoniano Carbón Pérmico Triásico Yura Tiza
gen paleo

gen neo
Pd
4570 541 485.4 443.4 419.2 358.9 298.9 252.2 201.3 145.0 66,0 23.03 Mamá ←
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2.588

Causas de extinción

A finales de la década de 1990, todavía no existía un punto de vista único sobre la causa y la naturaleza de esta extinción [5] [6] .

A mediados de la década de 2010, nuevas investigaciones sobre este tema llevaron al punto de vista predominante en la comunidad científica , afirmando que una causa importante de la extinción del Cretácico-Paleógeno fue la caída de un cuerpo celeste que provocó la aparición del cráter Chicxulub en la Península de Yucatán , otros puntos de vista fueron considerados como marginales [7] [2] [8] . En la actualidad, esta opinión no ha sido refutada, pero se han propuesto muchos otros factores alternativos o complementarios que también podrían desempeñar un papel en la extinción masiva.

Hipótesis extraterrestres

Impacto de asteroide

La hipótesis del impacto . La caída de un asteroide  es una de las versiones más comunes [9] (la llamada “ hipótesis de Álvarez ”, que descubrió el límite Cretácico-Paleógeno ). Se basa principalmente en el tiempo aproximado de la formación del cráter Chicxulub (que es un rastro de un meteorito de unos 10 km de tamaño hace unos 65 millones de años [10] ) en la península de Yucatán en México y el tiempo de extinción de la mayoría de las especies extintas de dinosaurios [11] . Además, los cálculos mecánicos celestes (basados ​​en observaciones de asteroides existentes actualmente) muestran que los meteoritos de más de 10 km chocan con la Tierra en promedio una vez cada 100 millones de años, lo que, en orden de magnitud, corresponde, por un lado, a la datación de cráteres conocidos dejados por tales meteoritos [12] , y por otro lado, los intervalos de tiempo entre los picos de extinción de especies biológicas en el Fanerozoico [13] . La teoría se confirma por el aumento del contenido de iridio y otros platinoides en una capa delgada en el borde de los depósitos de piedra caliza del Cretácico y Paleógeno , observados en muchas regiones del mundo. Estos elementos tienden a concentrarse en el manto y el núcleo de la Tierra y son muy raros en la capa superficial. Por otro lado, la composición química de asteroides y cometas refleja con mayor precisión el estado inicial del sistema solar , en el que el iridio ocupa una posición más significativa [14] [15] .

Usando simulaciones por computadora, los científicos han demostrado que se arrojaron al aire alrededor de 15 billones de toneladas de ceniza y hollín, como resultado de lo cual la Tierra, incluso durante el día, estaba tan oscura como una noche iluminada por la luna. Debido a la consiguiente falta de luz en las plantas , la fotosíntesis se ralentizó [16] o se inhibió [17] durante 1 o 2 años , lo que podría conducir a una disminución de la concentración de oxígeno en la atmósfera (durante el tiempo que la Tierra estuvo cerrada). de la luz del sol). La temperatura en los continentes bajó 28°C, en los océanos 11°C. La desaparición del fitoplancton, el elemento más importante de la cadena alimentaria en el océano, llevó a la extinción del zooplancton y otros animales marinos [17] . Dependiendo del tiempo de residencia de los aerosoles de sulfato en la estratosfera , la temperatura global promedio anual del aire en la superficie disminuyó en 26 °C, hasta la edad de 16 años la temperatura estuvo por debajo de +3 °C [18] . Situada entre la suevita o secuencia de brechas de impacto y la caliza pelágica del Paleoceno suprayacente, se formó la capa de transición de 76 cm en el cráter Chickshulub , incluida la parte superior con rastros de rastreo y excavación ( en:Traza fósil ). en menos de 6 años después del impacto del asteroide [19] . A favor de la hipótesis que explica la extinción por la caída de un cuerpo celeste, el aumento geológicamente instantáneo del nivel de acidez de la capa superficial del océano en el límite Cretácico-Paleógeno (la disminución del pH fue de 0,2-0,3), reveló en el estudio de isótopos de boro en conchas calcáreas de foraminíferos fósiles, testifica a favor de la hipótesis . Hasta este punto, los niveles de acidez se han mantenido estables durante los últimos 100.000 años del Cretácico. Un fuerte aumento de la acidez fue seguido por un período de aumento gradual de la alcalinidad (aumento del pH en 0,5), que duró hasta 40 mil años desde el límite Cretácico-Paleógeno. El regreso de la acidez a su nivel original tomó otros 80 mil años. Tales fenómenos pueden explicarse por una disminución en el consumo de álcalis debido a la extinción del plancton calcinante debido a la rápida acidificación de las aguas superficiales por lluvias de SO 2 y NO x que ingresaron a la atmósfera como consecuencia del impacto de una gran bola de fuego [20] .

En 2022, el estudio de los fósiles de peces dejó en claro que el desastre ocurrió cuando era primavera en el hemisferio norte . Los investigadores señalan que durante este período, los animales eran lo más vulnerables posible y amamantaban a sus crías. En el hemisferio sur, los animales que se preparan para la hibernación en otoño pueden haber sufrido menos [21] [22] [23] [24] .

Otras hipótesis
  • Versión de "caída múltiple" ( ing.  evento de impacto múltiple ), que sugiere varios impactos sucesivos [10] . Se invoca, en particular, para explicar que la extinción no se produjo de golpe (ver apartado Desventajas de las hipótesis ). Indirectamente a su favor está el hecho de que el meteorito que creó el cráter Chickshulub era uno de los fragmentos de un cuerpo celeste más grande [25] . Algunos geólogos creen que el cráter Shiva en el fondo del Océano Índico , que data aproximadamente de la misma época, es un rastro de la caída de un segundo meteorito gigante, aún más grande [26] , pero este punto de vista es discutible. Existe un compromiso entre las hipótesis del impacto de uno o más meteoritos: una colisión con un sistema binario de meteoritos. Los parámetros de Chickxulub son adecuados para tal impacto si ambos meteoritos fueran más pequeños, pero juntos tuvieran aproximadamente el mismo tamaño y masa que el meteorito de la hipótesis del impacto único [27] .

Abiótico terrestre

  1. Aumento de la actividad volcánica [29] , que está asociada a una serie de efectos que podrían afectar a la biosfera : cambios en la composición gaseosa de la atmósfera ; efecto invernadero , causado por la liberación de dióxido de carbono de las erupciones; cambio en la iluminación de la Tierra debido a las emisiones de ceniza volcánica ( invierno volcánico ). Esta hipótesis está respaldada por la evidencia geológica de una gigantesca efusión de magma hace entre 68 y 60 millones de años en el territorio de Hindustan , que resultó en la formación de trampas Deccan [30] .
  2. Una fuerte caída en el nivel del mar que ocurrió en la última fase (Maastrichtiense) del período Cretácico ("regresión Maastrichtiana").
  3. Cambios en las temperaturas medias anuales y estacionales. Esto sería especialmente cierto si la suposición de homoiotermia inercial de los grandes dinosaurios, que requeriría un clima incluso cálido [31] , es válida . La extinción, sin embargo, no coincide con un cambio climático significativo [32] y, según investigaciones modernas, los dinosaurios eran animales de sangre caliente en su totalidad (ver fisiología de los dinosaurios ).
  4. Un salto brusco en el campo magnético de la Tierra .
  5. Demasiado oxígeno en la atmósfera terrestre .
  6. Enfriamiento rápido del océano.
  7. Cambios en la composición del agua de mar.

Biótica terrestre

  1. Una epizootia  es una epidemia masiva.
  2. Los dinosaurios no pudieron adaptarse a un cambio en el tipo de vegetación y fueron envenenados por los alcaloides contenidos en las plantas con flores que aparecieron (con las cuales, sin embargo, coexistieron durante decenas de millones de años, y fue con la aparición de las plantas con flores que el se asoció el éxito evolutivo de ciertos grupos de dinosaurios herbívoros que dominaron el nuevo bioma de las estepas herbosas).
  3. El número de dinosaurios estuvo fuertemente influenciado por los primeros mamíferos depredadores , destruyendo las nidadas de huevos y cachorros.
  4. Una variación de la versión anterior sobre el desplazamiento de los dinosaurios no aviares por los mamíferos. Mientras tanto, todos los mamíferos del Cretácico son animales muy pequeños, en su mayoría insectívoros . A diferencia de los saurópsidos , que, gracias a una serie de especializaciones progresivas, incluida la aparición de escamas y plumas, huevos en un caparazón denso y nacimientos vivos, lograron en un momento dominar un entorno fundamentalmente nuevo: paisajes secos alejados de los cuerpos de agua, los mamíferos lo hicieron. no tiene ninguna ventaja evolutiva fundamental en comparación con los reptiles modernos. El metabolismo de al menos algunos dinosaurios fue tan intenso como el de los mamíferos, como lo indican los datos isotópicos, morfológicos, histológicos y geográficos comparativos. Cabe señalar que es muy difícil distinguir a los maniraptores más aislados de las aves primitivas, estos grupos tenían diferencias a nivel de familias y órdenes, no de clases; en cladística son tratados como diferentes órdenes de la misma clase de sauropsids .
  5. A veces se plantea la hipótesis de que algunos de los grandes reptiles marinos no pudieron resistir la competencia con los tiburones de tipo moderno que aparecieron en ese momento. Sin embargo, incluso en el Devónico , los tiburones demostraron ser poco competitivos con respecto a los vertebrados más desarrollados, siendo relegados a un segundo plano por los peces óseos . Los tiburones, muy grandes y bastante progresivos en comparación con sus parientes, surgieron a finales del Cretácico tras el declive de los plesiosaurios, pero fueron rápidamente reemplazados por mosasaurios que comenzaron a ocupar los nichos vacíos.
Versión "biosférica"

En la paleontología rusa, la versión biosférica de la "gran extinción" es popular, incluida la extinción de los dinosaurios no aviares [31] . Cabe señalar que la mayoría de los paleontólogos que la propusieron no estaban especializados en el estudio de los dinosaurios, sino de otros animales: mamíferos, insectos, etc. Según ella, los principales factores iniciales que predeterminaron la extinción de los dinosaurios no aviares y otros grandes reptiles fueron:

  1. La aparición de plantas con flores.
  2. Cambio climático gradual causado por la deriva continental.

La secuencia de eventos que llevaron a la extinción se presenta a continuación:

  • Las plantas con flores, que tienen un sistema de raíces más desarrollado y un mejor uso de la fertilidad del suelo, reemplazaron rápidamente a otros tipos de vegetación en todas partes. Al mismo tiempo, aparecieron insectos que se especializaron en alimentarse de plantas con flores, y los insectos "pegados" a tipos de vegetación preexistentes comenzaron a extinguirse.
  • Las plantas con flores forman césped , que es el mejor supresor natural de la erosión . Como resultado de su expansión, ha disminuido la erosión de la superficie terrestre y, en consecuencia, el flujo de nutrientes hacia los océanos. El "empobrecimiento" del océano con alimentos provocó la muerte de una parte importante de las algas , que eran el principal productor primario de biomasa en el océano. A lo largo de la cadena, esto condujo a la interrupción completa de todo el ecosistema marino y provocó extinciones masivas en el mar. La misma extinción afectó también a los grandes lagartos voladores, que, según las ideas existentes, estaban tróficamente asociados al mar.
  • En tierra, los animales se adaptaron activamente a alimentarse de masa verde (por cierto, los dinosaurios herbívoros también). En la clase de tamaño pequeño, aparecieron pequeños mamíferos fitófagos (como las ratas modernas ). Su aparición propició la aparición de los correspondientes depredadores, que también se convirtieron en mamíferos. Los depredadores de mamíferos de pequeño tamaño no eran peligrosos para los dinosaurios adultos, pero se alimentaban de sus huevos y cachorros, lo que creaba dificultades adicionales para la reproducción de los dinosaurios. Al mismo tiempo, la protección de la descendencia de los dinosaurios grandes es prácticamente imposible debido a la gran diferencia en el tamaño de los adultos y los cachorros.

Es fácil proteger el nido (algunos dinosaurios del Cretácico tardío practican este tipo de comportamientos), pero cuando el bebé es del tamaño de un conejo y los padres son del tamaño de un elefante, se puede aplastar en lugar de protegerlo del ataque. [31]

  • Debido a un límite estricto en el tamaño máximo del huevo (debido al grosor permitido de la cáscara), en las especies grandes de dinosaurios, los cachorros nacían mucho más livianos que los adultos (en las especies más grandes, la diferencia de masa entre adultos y cachorros era miles de veces ). Y esto significa que todos los grandes dinosaurios en proceso de crecimiento tuvieron que cambiar repetidamente su nicho de alimento, y en las primeras etapas de desarrollo tuvieron que competir con especies más especializadas en ciertas clases de tamaño [33] . La falta de transferencia de experiencia entre generaciones solo exacerbó este problema.
  • Como resultado de la deriva de los continentes a fines del Cretácico , el sistema de corrientes de aire y mar cambió , lo que provocó cierto enfriamiento en una parte importante de la tierra y un aumento en el gradiente de temperatura estacional, lo que afectó significativamente el biosfera. Los dinosaurios, al ser un grupo especializado, fueron los más vulnerables a tales cambios.

Como resultado de todas estas razones, se crearon condiciones desfavorables para los dinosaurios no aviares, lo que llevó al cese de la aparición de nuevas especies. Las especies "antiguas" de dinosaurios existieron durante algún tiempo, pero gradualmente se extinguieron por completo. Aparentemente, no hubo una feroz competencia directa entre los dinosaurios y los mamíferos; ocuparon diferentes clases de tamaño, existiendo en paralelo. Solo después de la extinción de los dinosaurios, los mamíferos capturaron el nicho ecológico vacante, e incluso entonces no inmediatamente.

Curiosamente, el desarrollo de los primeros arcosaurios en el período Triásico estuvo acompañado por la extinción gradual de muchos terápsidos , cuyas formas más altas eran esencialmente mamíferos primitivos que ponían huevos [31] .

Combinado

Las hipótesis anteriores pueden complementarse entre sí, lo que algunos investigadores utilizan para presentar varios tipos de hipótesis combinadas. Por ejemplo, el impacto de un meteorito gigante podría provocar un aumento de la actividad volcánica y la liberación de una gran masa de polvo y ceniza, que en conjunto podrían provocar el cambio climático , y este, a su vez, cambiar el tipo de vegetación y las cadenas alimenticias . , etc.; el cambio climático también puede haber sido causado por la disminución del nivel del mar . Los volcanes Deccan comenzaron a entrar en erupción incluso antes de que cayera el meteorito, pero en algún momento, las erupciones frecuentes y pequeñas (71 mil metros cúbicos por año) fueron reemplazadas por erupciones raras y de gran escala (900 millones de metros cúbicos por año). Los científicos admiten que el cambio en el tipo de erupciones podría ocurrir bajo la influencia de un meteorito que cayó al mismo tiempo (con un error de 50 mil años) [34] [35] .

Se sabe que en algunos reptiles se observa el fenómeno de dependencia del sexo de la descendencia con la temperatura de puesta de huevos. En 2004, un grupo de investigadores de la Universidad británica de Leeds , dirigido por David Miller ,  sugirió que si un fenómeno similar también era característico de los dinosaurios, entonces un cambio climático de unos pocos grados podría provocar el nacimiento de individuos de solo un determinado sexo. (macho, por ejemplo), y esto, a su vez, imposibilita la reproducción posterior [36] .

Desventajas de las hipótesis

Ninguna de estas hipótesis puede explicar completamente todo el complejo de fenómenos asociados con la extinción de los dinosaurios no aviares y otras especies al final del Cretácico .

Los principales problemas de las versiones enumeradas son los siguientes:

  • Las hipótesis se centran específicamente en la extinción , que, según algunos investigadores, avanzó al mismo ritmo que en la época anterior, pero al mismo tiempo dejaron de formarse nuevas especies como parte de grupos extintos.
  • Todas las hipótesis de impacto (hipótesis de impacto), incluidas las astronómicas, no corresponden a la duración estimada de su período (muchos grupos de animales comenzaron a extinguirse mucho antes del final del Cretácico, y hay evidencia de la existencia de dinosaurios paleógenos , mosasaurios y otros animales). La transición de los mismos ammonites a formas heteromórficas también indica algún tipo de inestabilidad. Es muy posible que muchas especies ya hayan sido socavadas por algunos procesos a largo plazo y se hayan interpuesto en el camino de la extinción, y la catástrofe simplemente aceleró el proceso.
Por otro lado, debe tenerse en cuenta que la duración del período de extinción no puede estimarse con precisión debido al efecto Signor-Lipps asociado con la incompletitud de los datos paleontológicos (la hora del entierro del último fósil encontrado puede no corresponder a el momento de la extinción del taxón ).
  • Algunas de las hipótesis tienen pruebas fácticas insuficientes. Por lo tanto, no se han encontrado rastros de que las inversiones del campo magnético de la Tierra afecten a la biosfera; no hay evidencia concluyente de que la regresión de Maastrichtiano en los niveles del mar en el mundo podría haber causado una extinción masiva de esta magnitud; no hay evidencia de saltos bruscos en la temperatura del océano durante este período; tampoco está probado que el vulcanismo catastrófico que produjo las trampas de Deccan estuviera muy extendido, o que su intensidad fuera suficiente para causar cambios climáticos y biosféricos globales.
Desventajas de la versión biosférica

En la forma anterior, la versión utiliza ideas hipotéticas sobre la fisiología y el comportamiento de los dinosaurios, mientras que no compara todos los cambios en el clima y las corrientes que tuvieron lugar en el Mesozoico, al final del período Cretácico, y por lo tanto no explica la simultánea extinción de dinosaurios en continentes aislados unos de otros [37] .

Véase también

Notas

  1. Extinción K-T | Resumen y hechos | Britannica . Consultado el 27 de julio de 2019. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2019.
  2. 1 2 3 Alexey Simonovich Kondrashov, Ph.D. D., Universidad de Michigan, Estados Unidos. Continuación de la discusión sobre la "verdad científica" . Archivado el 3 de febrero de 2016 en Wayback Machine .
  3. El árbol de la vida más completo muestra que la diversidad de mamíferos placentarios explotó después de la era de los dinosaurios . Archivado el 26 de octubre de 2019 en Wayback Machine .
  4. Dinosaurs from the Paleogene Archive copy fechada el 16 de abril de 2015 en Wayback Machine // Portal paleontológico Ammonit.ru, 01/05/2009.
  5. Sheehan PM et al. Extinción repentina de los dinosaurios: último Cretácico, Grandes Llanuras superiores  (inglés)  // Ciencia. - 1991. - vol. 254 , núm. 5033 . - Pág. 835-839 .
  6. Milner AC Momento y causas de la extinción de vertebrados a lo largo del límite Cretácico-Terciario  //  Sociedad Geológica, Londres, Publicaciones Especiales. - 1998. - vol. 140 . - pág. 247-257 .
  7. Peter Schulte et al. El impacto del asteroide Chicxulub y la extinción masiva en el límite entre el Cretácico y el Paleógeno . Archivado el 10 de febrero de 2016 en Wayback Machine . 327, número 5970, pág. 1214-1218. doi : 10.1126/ciencia.1177265 .
  8. Alexey Simonovich Kondrashov, Doctor en Filosofía. D., Universidad de Michigan, Estados Unidos. Sería genial reemplazar los mamuts de bronce con mamuts reales en el Archeopark Khanty-Mansiysk. Archivado el 3 de febrero de 2016 en Wayback Machine .
  9. Los dinosaurios se extinguieron debido a la caída de un asteroide Copia de archivo del 22 de abril de 2014 en Wayback Machine // BBC Russian Service , 5 de marzo de 2010
  10. 1 2David Tytell. ¿Un enjambre de cometas mató a los dinosaurios? Archivado el 8 de agosto de 2020 en Wayback Machine // Sky & Telescope, 14 de mayo de 2004.
  11. Véase, por ejemplo, Keller, G. et al. El impacto de Chicxulub es anterior a la extinción masiva del límite KT Archivado el 4 de junio de 2008 en Wayback Machine // Proc. Nat. Academia de Ciencias de los Estados Unidos, vol. 101, núm. 11, pág. 3753-3758 (2004).
  12. Earth Impact Database Archivado el 11 de febrero de 2010 en Wayback Machine .
  13. Es curioso notar que se invoca la misma hipótesis, entre otras, para explicar la extinción masiva del Pérmico .
  14. Dingus, Norell, 2011 , pág. 114.
  15. Esta hipótesis debe su especial popularidad entre el público en general al hecho de que los creadores de la famosa serie de televisión Walking with Dinosaurs la representaron de manera muy vívida y clara usando gráficos de computadora .
  16. Kevin O. Pope, Kevin H. Baines, Adriana C. Ocampo, Boris A. Ivanov. Energía, producción volátil y efectos climáticos del impacto del Cretácico/Terciario de Chicxulub  //  Journal of Geophysical Research . - 1997. - vol. 102 , núm. E9 . - Pág. 21645-21664 . — ISSN 0148-0227 . -doi : 10.1029/ 97JE01743 . —PMID 11541145 .
  17. 1 2 Charles G. Bardeen et al. Sobre el cambio climático transitorio en el límite Cretácico-Paleógeno debido a inyecciones de hollín atmosférico Archivado el 26 de agosto de 2017 en Wayback Machine , 17 de julio de 2017 (recibido para revisión el 30 de mayo de 2017).
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  20. Michael J. Henehan et al. La rápida acidificación del océano y la recuperación prolongada del sistema terrestre siguieron al impacto de Chicxulub del Cretácico final. Archivado el 26 de octubre de 2019 en Wayback Machine , 2019.
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Literatura

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Enlaces