Extinción del Devónico

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La extinción del Devónico  es una extinción masiva de especies al final del Devónico , una de las mayores extinciones de flora y fauna en la historia de la Tierra . El primer (y más fuerte) pico de extinción ocurrió a principios del Famennian  , el último siglo del período Devónico, hace unos 374 millones de años, cuando casi todos los agnatos desaparecieron repentinamente . El segundo impulso puso fin al período Devónico (hace unos 359 millones de años). En total, el 19% de las familias y el 50% de los géneros se extinguieron [1] .

Historia

Aunque se sabe que hubo una disminución masiva de la biodiversidad al final del Devónico , la duración de este evento no está clara: las estimaciones varían de 500 mil a 15 millones de años (en este último caso, continuó durante todo el Famenniano). No está del todo claro si esta extinción estuvo representada por dos picos agudos o una serie de picos más pequeños, pero los resultados de estudios recientes indican más bien una extinción en varias etapas que se produjo en impulsos separados durante un período de unos tres millones de años [2] . Algunos sugieren que la extinción consistió en al menos siete eventos separados que ocurrieron durante un período de 25 millones de años, incluidas las extinciones más notables al final de Givetian , Frasnian y Famennian [ 3] .

A fines del Devónico , la tierra estaba completamente desarrollada y habitada por plantas , insectos y anfibios , y los mares y océanos estaban llenos de peces . Además, ya existían arrecifes gigantes durante este período , formados por corales y estromatoporados . El continente euroamericano y Gondwana acaban de comenzar a moverse uno hacia el otro para formar el supercontinente Pangea en el futuro . Probablemente, la extinción afectó principalmente a la vida marina. Los organismos constructores de arrecifes fueron destruidos casi por completo, como resultado, los arrecifes de coral fueron revividos solo con el desarrollo de los corales modernos en el Mesozoico . Braquiópodos , trilobites y otros grupos también se han visto gravemente afectados [1] . Las razones de esta extinción aún no están claras. La teoría principal sugiere que la principal causa de extinción en los océanos fueron los cambios en los niveles de los océanos y el agotamiento de las aguas oceánicas en oxígeno . Es posible que el enfriamiento global o un vulcanismo oceánico extenso actuaran como activador de estos eventos , aunque también es bastante posible la caída de un cuerpo extraterrestre , como un cometa . Algunos estudios estadísticos de la fauna marina de esa época sugieren que la disminución de la diversidad se debió a una disminución en la tasa de especiación más que a un aumento en la tasa de extinción [4] .

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 ←
_
2.588
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El mundo del Devónico tardío

En el Devónico tardío, el mundo era muy diferente al moderno. Los continentes estaban ubicados de manera diferente a como están ahora. El supercontinente Gondwana ocupaba más de la mitad del hemisferio sur. El continente siberiano ocupaba el hemisferio norte, mientras que el continente ecuatorial, Laurasia (formado por la colisión de Baltica y Laurentia ), se desplazó hacia Gondwana. Las Montañas de Caledonia ( Caledonia es el nombre en latín dado por los romanos a la parte norte de la isla de Gran Bretaña) aún crecían en lo que ahora son las Tierras Altas de Escocia y Escandinavia , mientras que los Apalaches crecían en América del Norte. En un momento, los Apalaches trajeron muchos misterios a los geólogos, porque los Apalaches del noreste de repente se separan directamente en el océano. Pero este misterio se resolvió después de la creación de la teoría de la tectónica de placas litosféricas , que explicó que la continuación de esta cadena montañosa se encuentra al otro lado del Océano Atlántico: estas son las montañas de Caledonia en Irlanda y Escocia. Estos cinturones montañosos eran el equivalente devónico del Himalaya moderno .

La flora y la fauna de ese período diferían de la moderna. Plantas que existían en la tierra desde el Ordovícico solo en forma de musgos , para esta época habían desarrollado sistemas de raíces , reproducción de esporas y un sistema vascular (para llevar agua y nutrientes a todas las partes de la planta), lo que les permitía sobrevivir no solo en lugares constantemente húmedos, sino que se expanda más y, como resultado, forme enormes bosques en áreas montañosas. A finales del Givetiense, varios clados de plantas ya exhibían rasgos característicos de arbustos o árboles, entre ellos: helechos cladoxiel, licopsidos lepidosigilarioideos, gimnospermas primordiales aneurófitas y arqueoptéridas [5] . En tierra, aparecieron Tiktaaliki , los tetrápodos primordiales .

Duración y datación de los períodos de extinción

Durante los últimos 20-25 millones de años del Devónico, la tasa de extinción de especies fue mayor que la tasa de fondo. En este intervalo, se pueden identificar de 8 a 10 eventos separados, de los cuales dos se destacan como los más grandes y severos [6] . Cada uno de estos grandes eventos fue el preludio del largo período posterior de pérdida de biodiversidad [7] .

El evento de Kellwasser

El evento de Kellwasser es el término dado a un impulso de extinción que tuvo lugar cerca del límite de los siglos Frasnian /Famennian (Frasnian/Famennian) (374,5 Ma). Aunque en realidad podría haber dos eventos muy próximos entre sí.

Evento de Hangenberg

El evento de Hangenberg ocurrió en o justo debajo del límite Devónico-Carbonífero (359 Ma) y marca el pico final en el período de extinción general.

Consecuencias de los eventos de extinción

Las extinciones estuvieron acompañadas de una anoxia oceánica generalizada , es decir, una falta de oxígeno , que impidió la descomposición de los organismos, y predispuso a la conservación y acumulación de materia orgánica. Este efecto, combinado con la capacidad de las rocas esponjosas de los arrecifes para retener petróleo , ha permitido que los depósitos del Devónico sean una importante fuente de petróleo, especialmente en los Estados Unidos.

Choque biológico

La crisis del Devónico afectó principalmente a los ecosistemas marinos y afectó mucho más a los organismos amantes del calor de aguas poco profundas que a los que preferían el agua fría. El grupo más importante afectado por la extinción fueron los organismos constructores de arrecifes de los grandes sistemas de arrecifes del Devónico, incluidos los estromatoporoides, rugosos y tabulados .. Los arrecifes del Devónico tardío dominaron esponjas y bacterias calcáreas, produciendo estructuras similares a las producidas por oncolitos y estromatolitos . El colapso del sistema de arrecifes fue tan abrupto y violento que los principales organismos formadores de arrecifes (representados por nuevos grupos de organismos concentradores de carbonato, los modernos corales escleractinios o "pétreos") no se recuperaron hasta la era Mesozoica.

Además, los siguientes grupos se vieron muy afectados por la extinción: braquiópodos (brachiopods), trilobites , ammonites , conodonts y acritarchs , así como los peces sin mandíbula y todos los peces acorazados . Sin embargo, muchas especies de agua dulce, incluidos nuestros ancestros de cuatro patas, y las plantas terrestres permanecieron relativamente ilesas.

Las clases sobrevivientes durante la extinción muestran las tendencias evolutivas morfológicas que tuvieron lugar durante el evento de extinción. En el pico del evento de Kellwasser, los trilobites desarrollan ojos más pequeños, aunque posteriormente se observa su agrandamiento nuevamente. Esto sugiere que la visión se volvió menos importante durante el evento de extinción, quizás debido a una mayor profundidad del hábitat oa la turbidez del agua. Además, el tamaño de los zarcillos de las cabezas de los trilobites también aumentó durante este período, tanto en tamaño como en longitud.

Se cree que estos procesos sirvieron para la respiración, y que fue la creciente anoxia (agotamiento del agua con oxígeno) lo que provocó el aumento de su área.

La forma del aparato bucal de los conodontes varió a diferentes niveles del isótopo δ 18 O y, en consecuencia, la temperatura del agua de mar. Esto puede deberse a su ocupación de diferentes niveles tróficos como consecuencia del cambio de la dieta básica [8] .

Como en el caso de otras extinciones, las clases especializadas que ocuparon nichos ecológicos estrechos sufrieron significativamente más que los generalistas [9] .

El valor absoluto del evento

La disminución de la biodiversidad en el Devónico tardío fue más devastadora que una extinción similar que terminó con el Cretácico (el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno ). Un estudio (McGhee 1996) estima que el 22 por ciento de todas las familias de animales marinos (en su mayoría invertebrados) se han extinguido. Vale la pena considerar que la familia es una categoría taxonómica muy grande, y que la pérdida de un número tan grande de criaturas significa la destrucción completa de la diversidad de ecosistemas. A menor escala, las pérdidas son aún mayores, representando el 57% de los géneros y al menos el 75% de las especies que no pasaron al Carbonífero [10] . Las últimas estimaciones deben tomarse con cierto grado de precaución, ya que las estimaciones de la cantidad de pérdida de especies dependen de la amplitud del estudio de las clases marinas del Devónico, algunas de las cuales pueden no ser conocidas. Por lo tanto, todavía es difícil evaluar completamente el efecto de un evento que ocurrió durante el Devónico.

Causas de extinción

La extinción tuvo lugar durante un largo período. Por lo tanto, es muy difícil aislar una sola causa que condujo a la extinción e incluso separar esta causa del efecto. Los depósitos sedimentarios muestran que el Devónico tardío fue una época de cambio ambiental que afectó directamente a los organismos vivos, provocando la extinción. Lo que causó directamente estos cambios es, en parte, un tema más abierto para el debate.

Principales cambios ambientales

A partir del final del Devónico medio, se pueden identificar varios cambios ambientales basados ​​en el estudio de las rocas sedimentarias, que continuaron hasta el Devónico tardío. Hay evidencia de anoxia generalizada (agotamiento del agua en oxígeno) en las aguas del fondo del océano [5] , mientras que la tasa de deposición de carbono ha aumentado [5] , y los organismos bénticos (flora y fauna en el fondo del océano u otras aguas cuenca) han sido destruidos, especialmente en los trópicos y especialmente en las comunidades de arrecifes [5] . Existe una fuerte evidencia de fluctuaciones rápidas del nivel del mar global cerca de la frontera entre Frasnian y Famennian, con un aumento del nivel del mar claramente asociado con la formación de sedimentos anóxicos [11] .

Posibles iniciadores

La caída de un cuerpo celeste

Es probable que las caídas de cuerpos celestes sean las causas de las extinciones masivas. Se afirma que fue la caída de un meteorito la causa principal de la extinción del Devónico [12] , pero no se ha encontrado evidencia confiable de un impacto extraterrestre en este caso. Aunque se observa alguna evidencia indirecta de la caída de un meteorito en los depósitos del período Devónico (anomalías de iridio y microesferas (bolas microscópicas de roca fundida)), es posible que la formación de estas anomalías sea causada por otras razones [13] .

Evolución de las plantas

Durante el Devónico, las plantas terrestres dieron un salto significativo en su evolución. Su altura máxima aumentó a 30 metros al final del período [14] . Este enorme aumento de tamaño fue posible gracias a la evolución de un sistema vascular desarrollado, que permitió el cultivo de coronas y sistemas radiculares extensos [5] . Al mismo tiempo, el desarrollo de la reproducción de esporas, y al final del Devónico y la aparición de las gimnospermas , permitió que las plantas se multiplicaran y asentaran con éxito no solo en áreas pantanosas, sino también para colonizar tierras interiores y montañosas previamente deshabitadas. [5] Un aumento significativo en el papel de las plantas en la biosfera fue causado por dos razones: la aparición de un sistema vascular desarrollado y la reproducción por semillas. Esto es especialmente evidente en los bosques de Archaeopteris , que se expandieron rápidamente durante la etapa final del Devónico.

Efecto de la erosión

Los árboles altos que evolucionaban rápidamente necesitaban sistemas de raíces profundos para llegar al agua y los nutrientes y asegurar su resiliencia. Estos sistemas agrietaron la capa superior del lecho rocoso y estabilizaron una capa profunda de suelo que probablemente tenía un espesor del orden de un metro. En comparación, las plantas del Devónico temprano solo tenían rizoides y rizomas , que no podían penetrar más de un par de centímetros en el suelo. El movimiento de grandes extensiones de suelo tendría enormes consecuencias. La erosión acelerada del suelo , la destrucción química de las piedras y, como resultado, la liberación activa de iones que actuaron como nutrientes para las plantas y las algas [5] . La entrada relativamente repentina de nutrientes en el agua del río puede haber servido para la eutrofización y la posterior anoxia . Por ejemplo, durante un período de abundante proliferación de algas, el material orgánico que se ha formado en la superficie puede hundirse a tal velocidad que los organismos en descomposición utilizan todo el oxígeno disponible para descomponerse, creando condiciones de anoxia y, por lo tanto, sofocando a los peces del fondo. Los arrecifes fósiles de Frasnian dominaron los estromatolitos y (en menor medida) los corales , que solo prosperaron en condiciones de escasez de nutrientes. La posibilidad de extinción debido al alto contenido de nutrientes del agua es confirmada por los fosfatos , que se lavan de los campos de los agricultores australianos cada año y causan daños inconmensurables a la Gran Barrera de Coral [5] . Las condiciones de anoxia concuerdan mejor con la crisis biótica que las fases de glaciación; se sugiere que la anoxia puede haber jugado un papel dominante en la extinción [13] .

Otras sugerencias

Se han propuesto otros mecanismos para explicar la extinción, entre ellos: el cambio climático como resultado de procesos tectónicos, cambios en los niveles de los océanos e inversión de las corrientes oceánicas. Pero estos supuestos no suelen tenerse en cuenta, ya que no pueden explicar la duración, la selectividad y la frecuencia de las extinciones [13] . La extinción del Devónico también sugiere lo siguiente: un aumento de la temperatura provocó la evaporación del agua, mientras aparecían animales como los anfibios. Por ejemplo, el pez Eustenopteron sobrevivió porque tenía poderosas aletas que se convirtieron en patas. No tenía fosas nasales, pero respiraba con pulmones. Tenía pulmones y branquias. Con la ayuda de poderosas aletas, se arrastró de un charco a otro. Respiraba aire atmosférico u oxígeno disuelto en agua.

Véase también

Notas

  1. ↑ 12 extinción ._ _ Consultado el 8 de enero de 2009. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2020.
  2. ↑ Racki, Grzegorz, "Hacia la comprensión de los acontecimientos globales del Devónico tardío: pocas respuestas, muchas preguntas" Reunión anual de GSA, Seattle 2003 (resumen) Archivado el 21 de enero de 2012 en Wayback Machine ; McGee 1996.
  3. ↑ Sole, RV y Newman, M., 2002. "Extinciones y biodiversidad en el registro fósil - Volumen dos, El sistema terrestre: dimensiones biológicas y ecológicas del cambio ambiental global" págs. 297-391, Enciclopedia del Cambio Ambiental Global John Wilely & Sons.
  4. ↑ Bambach, RK; Knoll, AH & Wang, SC (diciembre de 2004), Originación, extinción y agotamiento masivo de la diversidad marina , Paleobiology Vol . 30 (4): 522–542, doi : 10.1666/0094-8373(2004)030<0522:OEAMDO >2.0.CO;2 , < http://www.bioone.org/perlserv/?request=get-document&issn=0094-8373&volume=30&page=522 > Archivado el 22 de febrero de 2016 en Wayback Machine . 
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Algeo, TJ Teleconexiones terrestres y marinas en el Devónico: vínculos entre la evolución de las plantas terrestres, los procesos de meteorización y los eventos anóxicos marinos  //  Transacciones filosóficas de la Royal Society B: Ciencias biológicas: revista. - 1998. - vol. 353 , núm. 1365 . - P. 113-130 . -doi : 10.1098/ rstb.1998.0195 .
  6. ↑ Algeo, TJ, SE Scheckler y JB Maynard. Efectos de la propagación de plantas terrestres vasculares del Devónico medio a tardío en los regímenes de meteorización, la biota marina y el clima global // Las plantas invaden la tierra: enfoques evolutivos y ambientales  (inglés) / PG Gensel y D. Edwards. — Universidad de Columbia. Prensa: Nueva York., 2001. - Pág. 13-236.
  7. ↑ Streel, M.; Caputo, MV; Loboziak, S.; Melo, JHG Frasniano tardío: climas famenianos basados ​​en análisis de palinomorfos y la cuestión de las glaciaciones del Devónico tardío   // Earth Science Reviews : diario. - 2000. - vol. 52 , núm. 1-3 . - pág. 121-173 . -doi : 10.1016 / S0012-8252(00)00026-X .
  8. ↑ Registro de cambios morfológicos impulsados ​​por el clima en fósiles del Devónico de 376 Ma  //  Geología: revista. - 2008. - Noviembre. -doi : 10.1130/ G24989A.1 .
  9. ↑ George R. McGhee Jr. (1996)
  10. ↑ La estimación de la especie es la más difícil de evaluar y es más probable que se ajuste.
  11. ↑ David P. G. Bond, Paul B. Wignalla. El papel del cambio del nivel del mar y la anoxia marina en la extinción masiva del Frasniano-Famenniano (Devónico tardío)  //  Paleogeografía Paleoclimatología Paleoecología : diario. - 2008. - Vol. En prensa — Pág. 107 . -doi : 10.1016/ j.palaeo.2008.02.015 .
  12. ↑ Digby McLaren, 1969; McGhee (1996)
  13. ↑ 1 2 3 Algeo, TJ; Berner, RA; Maynard, JB; Scheckler, SE; Archivos, GSAT Eventos anóxicos oceánicos del Devónico tardío y crisis bióticas: ¿"arraigados" en la evolución de las plantas terrestres vasculares?  (inglés)  // GSA hoy: revista. - 1995. - vol. 5 , núm. 3 . Archivado desde el original el 17 de julio de 2002. Copia archivada (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 8 de enero de 2009. Archivado desde el original el 17 de julio de 2002. 
  14. ↑ Archaeopterids, ver Beck (1981) en Algeo 1998

Literatura

Enlaces

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