الانقراض الجماعي: الأسباب وأهمها - مادة الاحياء - 2025

الانقراضات الجماعية هي أحداث تتميز باختفاء عدد كبير من الأنواع البيولوجية في وقت قصير. عادة ما يكون هذا النوع من الانقراض نهائيًا ، أي يختفي النوع وأقاربه دون ترك ذرية.

تختلف حالات الانقراض الجماعي عن الانقراضات الأخرى ، من خلال كونها مفاجئة عن طريق القضاء على أعداد كبيرة من الأنواع والأفراد. وبعبارة أخرى ، فإن معدل اختفاء الأنواع خلال هذه الأحداث مرتفع للغاية ، ويتم تقدير تأثيره في وقت قصير نسبيًا.

الشكل 1. فرضية موت الديناصورات بسبب تأثير الغازات السامة في درج الدكن. حدثت الانفجارات الهائلة في جنوب وسط الهند ، في واحدة من أكبر التكوينات البركانية على وجه الأرض. المصدر: nsf.gov

في سياق العصور الجيولوجية (عشرات أو مئات الملايين من السنين في المدة) ، يمكن أن يعني "الوقت القصير" بضع سنوات (حتى أيام) ، أو فترات مئات المليارات من السنين.

يمكن أن يكون للانقراض الجماعي العديد من العوامل والعواقب. غالبًا ما تؤدي الأسباب الفيزيائية والمناخية إلى سلسلة من التأثيرات في شبكات الغذاء أو مباشرة على بعض الأنواع. يمكن أن تكون التأثيرات "فورية" ، مثل تلك التي تحدث بعد أن يضرب نيزك كوكب الأرض.

أسباب الانقراض الجماعي

يمكن تصنيف أسباب الانقراض الجماعي إلى نوعين رئيسيين: بيولوجي وبيئي.

بيولوجي

من بينها: التنافس بين الأنواع على الموارد المتاحة لبقائها على قيد الحياة ، والافتراس ، والأوبئة ، من بين أمور أخرى. تؤثر الأسباب البيولوجية للانقراض الجماعي بشكل مباشر على مجموعة من الأنواع أو السلسلة الغذائية بأكملها.

بيئي

من بين هذه الأسباب يمكننا أن نذكر: الزيادات أو النقصان في مستوى سطح البحر ، والجليد ، وزيادة البراكين ، وتأثيرات النجوم القريبة على كوكب الأرض ، وتأثيرات المذنبات ، وتأثيرات الكويكبات ، والتغيرات في مدار الأرض أو المجال المغناطيسي ، الاحتباس الحراري أو التبريد ، من بين أمور أخرى.

كل هذه الأسباب ، أو مجموعة منها ، يمكن أن تكون قد ساهمت في الانقراض الجماعي في مرحلة ما.

دراسات متعددة التخصصات للانقراض الجماعي

من الصعب تحديد السبب النهائي للانقراض الجماعي على وجه اليقين المطلق ، لأن العديد من الأحداث لا تترك سجلاً مفصلاً عن بدايته وتطوره.

على سبيل المثال ، يمكننا العثور على سجل أحفوري يثبت حدوث حدث مهم لفقدان الأنواع. ومع ذلك ، لتحديد الأسباب التي ولّدتها ، يجب علينا إجراء ارتباطات مع المتغيرات الأخرى المسجلة على هذا الكوكب.

يتطلب هذا النوع من البحث العميق مشاركة علماء من مجالات مختلفة مثل علم الأحياء وعلم الأحافير والجيولوجيا والجيوفيزياء والكيمياء والفيزياء وعلم الفلك وغيرها.

أهم الانقراضات الجماعية

يوضح الجدول التالي ملخصًا لأهم حالات الانقراض الجماعي التي تمت دراستها حتى الآن ، والفترات التي حدثت فيها ، وأعمارها ، ومدة كل منها ، والنسبة المئوية التقديرية للأنواع المنقرضة وأسبابها المحتملة.

الأهمية التطورية للانقراض الجماعي

الحد من التنوع البيولوجي

تقلل الانقراضات الجماعية من التنوع البيولوجي ، حيث تختفي السلالات الكاملة ، بالإضافة إلى تلك التي يمكن أن تكون قد نشأت عن هذه السلالات يتم التخلص منها. يمكن مقارنة الانقراض الجماعي بتقليم شجرة الحياة ، حيث يتم قطع فروع بأكملها.

تطوير الأنواع الموجودة مسبقًا وظهور أنواع جديدة

يمكن أن يلعب الانقراض الجماعي أيضًا دورًا "مبدعًا" في التطور ، حيث يحفز تطور الأنواع أو الفروع الأخرى الموجودة مسبقًا ، وذلك بفضل اختفاء المنافسين أو المفترسين الرئيسيين لها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يحدث ظهور أنواع أو فروع جديدة في شجرة الحياة.

إن الاختفاء المفاجئ للنباتات والحيوانات التي تحتل أماكن محددة ، يفتح سلسلة من الاحتمالات للأنواع الباقية. يمكننا أن نلاحظ هذا بعد عدة أجيال من الاختيار ، حيث يمكن للسلالات الباقية وذريتهم أن يشغلوا أدوارًا بيئية كانت تؤديها الأنواع المختفية سابقًا.

العوامل التي تعزز بقاء بعض الأنواع في أوقات الانقراض ليست بالضرورة هي نفسها التي تفضل البقاء في أوقات الشدة المنخفضة للانقراض.

ثم تسمح الانقراضات الجماعية للأنساب التي كانت في السابق أقلية بالتنويع ولعب أدوار مهمة في سيناريو ما بعد الكارثة الجديد.

تطور الثدييات

ومن الأمثلة المعروفة على ذلك الثدييات ، التي كانت أقلية لأكثر من 200 مليون سنة ، وبعد الانقراض الجماعي الطباشيري-الثالث (الذي اختفت فيه الديناصورات) ، تطورت وبدأت تلعب لعبة. دور كبير.

يمكننا أن نؤكد إذن أن الإنسان لم يكن ليظهر لولا الانقراض الجماعي للعصر الطباشيري.

تأثير KT والانقراض الجماعي الطباشيري والثالث

فرضية ألفاريز

لويس ألفاريز (1968 جائزة نوبل في الفيزياء) ، مع الجيولوجي والتر ألفاريز (ابنه) ، فرانك أزارو وهيلين ميشيل (الكيميائيون النوويون) ، اقترحوا في عام 1980 فرضية أن الانقراض الجماعي الطباشيري الثالث (KT) كان نتاج تأثير اصطدام كويكب قطره 10 ± 4 كيلومترات.

تنشأ هذه الفرضية من تحليل ما يسمى بحد KT ، وهو عبارة عن طبقة رقيقة من الصلصال غنية بالإيريديوم ، والتي توجد على مقياس كوكبي فقط على الحدود التي تقسم الرواسب المقابلة للفترتين الطباشيري والثالثي (KT).

إيريديوم

إيريديوم (Ir) هو العنصر الكيميائي برقم ذري 77 ويقع في المجموعة 9 من الجدول الدوري. إنه معدن انتقالي من مجموعة البلاتين.

إنه أحد أندر العناصر على الأرض ، ويعتبر معدنًا من أصل خارج الأرض ، حيث غالبًا ما يكون تركيزه في النيازك مرتفعًا مقارنة بالتركيزات على الأرض.

الشكل 2. KT أو حدود العصر الطباشيري - الباليوجيني ، والتي تمثل نهاية حقبة. Anky-man ، من ويكيميديا ​​كومنز

حد KT

وجد العلماء تركيزات أعلى بكثير من الإيريديوم في رواسب هذه الطبقة الطينية التي تسمى حدود KT مقارنة بالطبقات السابقة. في إيطاليا وجدوا زيادة قدرها 30 مرة مقارنة بالطبقات السابقة ؛ في الدنمارك 160 ونيوزيلندا 20.

اقترحت فرضية ألفاريز أن تأثير الكويكب أدى إلى تعتيم الغلاف الجوي ، مما أدى إلى تثبيط عملية التمثيل الضوئي وتسبب في موت جزء كبير من النباتات والحيوانات الموجودة.

ومع ذلك ، فقد افتقرت هذه الفرضية إلى الدليل الأكثر أهمية ، حيث لم يتمكنوا من تحديد مكان وقوع اصطدام الكويكب.

حتى ذلك الحين ، لم يتم الإبلاغ عن حفرة بالحجم المتوقع لتأكيد وقوع الحدث بالفعل.

تشيككسولوب

على الرغم من عدم الإبلاغ عن ذلك ، فإن الجيوفيزيائيين أنطونيو كامارجو وجلين بنفيلد (1978) قد اكتشفوا الحفرة نتيجة الاصطدام ، بينما كانوا يبحثون عن النفط في يوكاتان ، يعملون لصالح شركة النفط الحكومية المكسيكية (بيمكس).

حقق كامارغو وبنفيلد قوسًا تحت الماء بعرض حوالي 180 كم استمر في شبه جزيرة يوكاتان المكسيكية ، مع وجود مركز في مدينة تشيككسولوب.

الشكل 3. خريطة الجاذبية تظهر الشذوذ في شبه جزيرة يوكاتان. المصدر: صورة خريطة الجاذبية التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر لحفرة Chicxulub Crater في المكسيك (NASA).

على الرغم من أن هؤلاء الجيولوجيين قد قدموا نتائجهم في مؤتمر عام 1981 ، إلا أن عدم الوصول إلى نوى الحفر أبعدهم عن الموضوع.

أخيرًا ، في عام 1990 ، اتصل الصحفي كارلوس بيارس ببنفيلد مع عالم الفيزياء الفلكية آلان هيلدبراند ، الذي منحه أخيرًا إمكانية الوصول إلى نوى الحفر.

نشر هيلدبراند في عام 1991 بالاشتراك مع Penfield و Camargo وعلماء آخرين اكتشاف حفرة دائرية في شبه جزيرة يوكاتان بالمكسيك ، بحجم وشكل يكشفان عن شذوذ في المجالات المغناطيسية والجاذبية ، كفوهة تصادم محتملة حدثت في العصر الطباشيري-الثالث..

فرضيات أخرى

يعد الانقراض الجماعي بين العصر الطباشيري والعالي (وفرضية تأثير KT) من أكثر الفرضيات التي تمت دراستها. ومع ذلك ، على الرغم من الأدلة التي تدعم فرضية ألفاريز ، نجت مناهج مختلفة أخرى.

لقد قيل أن البيانات الطبقية وعلم الأحياء الدقيقة من خليج المكسيك وحفرة تشيككسولوب تدعم الفرضية القائلة بأن هذا التأثير قد سبق حدود KT بعدة مئات الآلاف من السنين ، وبالتالي لا يمكن أن يكون قد تسبب في الانقراض الجماعي الذي حدث. في العصر الطباشيري العالي.

يقترح أن الآثار البيئية الخطيرة الأخرى يمكن أن تكون مسببات الانقراض الجماعي عند حدود KT ، مثل ثورات ديكان البركانية في الهند.

ديكان هي هضبة كبيرة تبلغ مساحتها 800000 كيلومتر ^مربع تعبر المنطقة الجنوبية الوسطى من الهند ، مع آثار من الحمم البركانية وانبعاثات ضخمة من الكبريت وثاني أكسيد الكربون التي يمكن أن تسببت في الانقراض الجماعي عند حدود KT.

أحدث الأدلة

نشر بيتر شولت ومجموعة من 34 باحثًا في عام 2010 ، في مجلة Science المرموقة ، تقييمًا شاملاً للفرضيتين السابقتين.

قام شولت وزملاؤه بتحليل توليفة من البيانات الطبقية والبيولوجية الدقيقة والصخرية والجيوكيميائية الحديثة. بالإضافة إلى ذلك ، قاموا بتقييم كل من آليات الانقراض بناءً على الاضطرابات البيئية المتوقعة وتوزيع الحياة على الأرض قبل وبعد حد KT.

وخلصوا إلى أن تأثير Chicxulub تسبب في الانقراض الجماعي لحد KT ، نظرًا لوجود توافق زمني بين طبقة الطرد وبداية الانقراضات.

علاوة على ذلك ، تدعم الأنماط البيئية في سجل الحفريات والاضطرابات البيئية النموذجية (مثل الظلام والتبريد) هذه الاستنتاجات.

المراجع

1. ألفاريز ، إل دبليو ، ألفاريز ، دبليو ، أسارو ، إف ، وميشيل ، إتش في (1980). سبب خارج الأرض لانقراض العصر الطباشيري والثالث. علم، 208 (4448) ، 1095-1108. دوى: 10.1126 / العلوم.208.4448.1095
2. هيلدبراند ، أر ، بيلكنجتون ، إم ، كونورز ، إم ، أورتيز-أليمان ، سي ، وتشافيز ، ري (1995). تم الكشف عن حجم وهيكل فوهة تشيككسولوب من خلال تدرجات الجاذبية الأفقية والفتحات الصخرية. طبيعة، 376 (6539) ، 415-417. دوى: 10.1038 / 376415a0
3. Renne، PR، Deino، AL، Hilgen، FJ، Kuiper، KF، Mark، DF، Mitchell، WS،… Smit، J. (2013). المقاييس الزمنية للأحداث الحرجة حول حدود العصر الطباشيري والباليوجيني. علم، 339 (6120) ، 684-687. دوى: 10.1126 / العلوم.1230492
4. Schulte، P.، Alegret، L.، Arenillas، I.، Arz، JA، Barton، PJ، Bown، PR،… Willumsen، PS (2010). تأثير الكويكب Chicxulub والانقراض الجماعي عند حدود العصر الطباشيري والباليوجيني. علم، 327 (5970) ، 1214-1218. دوى: 10.1126 / العلوم.1177265
5. بوب ، كو ، أوكامبو ، إيه سي ودولر ، سي إي (1993) الجيولوجيا السطحية لحفرة تأثير تشيككسولوب ، يوكاتان ، المكسيك. كوكب الأرض والقمر 63 ، 93-104.
6. هيلدبراند ، إيه ، بينفيلد ، جي ، كرينج ، دي ، بيلكينجتون ، إم ، كامارجو ، إيه ، جاكوبسن ، إس ، بوينتون ، دبليو (1991). Chicxulub Crater: فوهة تأثير طباشيري / ثالثي محتملة على شبه جزيرة يوكاتان ، المكسيك. جيولوجيا. 19 (9): 861-867.