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Extinción de cúmulos estelares y cambios ambientales globales en la historia de la Tierra

Shi Xiaoying

La Tierra es un planeta especial del sistema solar y el único planeta con vida en el vasto universo que se conoce actualmente. Aunque los humanos nunca han cejado en sus esfuerzos por buscar vida en otros planetas, hasta el momento no se han encontrado signos de vida. La forma de vida más antigua conocida en la Tierra apareció hace 3.800 millones de años y fueron las bacterias o materia orgánica más simples. El punto de inflexión en el gran desarrollo de la biosfera fue la aparición de organismos superiores con diferenciación de tejidos y órganos hace entre 500 y 600 millones de años. Por supuesto, pasar de células individuales a células múltiples, de la simplicidad a la complejidad y de la falta de huesos al hueso también es un gran cambio en sí mismo.

Una extinción masiva se refiere a la extinción repentina de una variedad de organismos en la historia geológica. La cantidad de extinción es mucho mayor que el trasfondo biológico normal. Es obviamente catastrófica y ocurre casi simultáneamente. En los últimos años, se cree que la extinción masiva es una forma de mutación del desarrollo evolutivo de la biosfera, que puede ser causada principalmente por el ataque combinado de eventos catastróficos en un período geológico específico y los dramáticos cambios ambientales que provocaron.

El estudio de la extinción de conglomerados biológicos y sus causas ha atraído gran atención por parte de científicos de todo el mundo, y se considera el segundo foco de investigación en geociencias después de la tectónica de placas. Con el desarrollo de la ciencia y la civilización social modernas, los seres humanos han mostrado una preocupación sin precedentes por su propio entorno de vida, su destino y el futuro de la Tierra. Estudiar la evolución y extinción de organismos en la historia geológica, especialmente los efectos catastróficos de la extinción masiva y sus causas, no sólo puede ayudarnos a comprender mejor la evolución del planeta habitado por humanos, la interacción de varios círculos y la dinámica terrestre profunda reflejada. el proceso también puede guiar mejor la exploración de recursos minerales; además, podemos obtener una revelación importante de la interacción entre los organismos y el medio ambiente: proteger el medio ambiente es proteger a los propios humanos.

Desde la aparición de la vida en la Tierra, el mundo biológico ha experimentado una larga evolución y muchos cambios importantes, formando la rica y colorida biosfera que vemos hoy. En el proceso de evolución y desarrollo de los organismos, los cambios ambientales siempre juegan un papel importante: por un lado, promueven el desarrollo y la evolución de los organismos, por otro lado, también conducen a su decadencia y extinción. Desde el Neoproterozoico, el mundo biológico ha experimentado muchos eventos de extinción. Entre ellas, hay 7 extinciones reconocidas de grandes grupos biológicos, que ocurrieron al final del Neoproterozoico (600 Ma?), el final del Cámbrico (510 Ma), el Ordovícico (439 Ma), el Devónico Tardío (F/F, 367 Ma ), el Segundo Ensamblaje (250Ma), Triásico (210Ma), Cretácico (66ma), además, existen otros eventos de extinción importantes, como el Jurásico Temprano Tardío, el Jurásico Medio tardío, el Jurásico Tardío tardío y el Cretácico Temprano; Época tardía, Cretácico superior medio, Eoceno tardío y Plioceno tardío. Entre ellas, las tres extinciones grupales del Neoproterozoico/Cámbrico, Pérmico/Triásico y Cretácico/Terciario que tienen el mayor impacto en los cambios de la biosfera marcaron el final de las eras Proterozoica, Paleozoica y Mesozoica respectivamente, presagiando una nueva era en la evolución. de la tierra. La llegada del escenario.

La extinción de los moluscos representados por la fauna de Ediacara a finales de la Era Proterozoica se considera un intento fallido en la historia de la evolución biológica. Estas criaturas extintas eran fundamentalmente diferentes de las que siguieron al Fanerozoico. Los estudios actuales de miles de especímenes encontrados en todo el mundo muestran que, a nivel de género y especie, ni un solo grupo de organismos sobrevivió hasta el Fanerozoico y todos se extinguieron. A nivel de filo, en el pasado todos pertenecían a categorías biológicas conocidas (celenterados, gusanos, artrópodos, etc.), pero ahora se considera que estos organismos son completamente diferentes de los organismos modernos conocidos. Luego vino la rápida radiación biológica al comienzo del período Cámbrico: la era de formación de filos.

En el cambio de P/T, se produjo la extinción masiva más trágica en la historia de la evolución biológica. Más del 54% de las familias, del 75% al ​​82% de los géneros y alrededor del 94% de las especies se convirtieron. extinto, y el mundo biológico sufrió un desastre de extinción. Algunos organismos paleozoicos importantes, como trilobites, corales, corales de placas, arqueoplastos, reptiles, caracoles de lengua blanda y medusas, se extinguieron por completo; otras categorías sufrieron graves daños;

En la transición K/Ter, alrededor del 52% al 70% de los géneros y más del 80% de las especies se extinguieron en un corto período de tiempo. Los amonitas, los dinosaurios y las almejas sésiles se extinguieron; los belemnitas y los gasterópodos antiguos disminuyeron rápidamente; los foraminíferos, los corales y los erizos de mar fueron completamente reemplazados.

Con los tres grandes desastres en la biosfera antes mencionados, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra han sufrido enormes cambios casi simultáneamente.

En el pasado, existían dos puntos de vista completamente diferentes sobre las causas de la extinción de los grupos biológicos: la teoría de la causalidad interna y la teoría de la causalidad externa.

En los últimos años, ha tendido generalmente a ser causada por causas externas: catástrofes en el entorno externo, el foco del debate es si esta catástrofe ambiental es causada por factores externos a la Tierra (colisiones de estrellas, explosiones de supernovas, erupciones solares, ciclos anuales); de la Vía Láctea y sus compañeros solares) o la Tierra Causados ​​por factores internos (erupciones volcánicas, actividad de placas, plumas del manto, cambios en el nivel del mar, inversiones de los polos magnéticos, eventos anóxicos, cambios de salinidad, cambios de temperatura y alteraciones de la cadena alimentaria). Entre ellas, las hipótesis más influyentes son la "colisión estelar" y la "erupción volcánica", y la evidencia para ambas partes es muy suficiente. Pero una cosa está clara, y es que el deterioro del medio ambiente es la causa directa de la extinción de grupos biológicos. A juzgar por los resultados de las investigaciones de los últimos años, la teoría de la causa del impacto de estrellas extraterrestres tiene más ventajas. El evento P/T (desbordamiento de actividad basáltica en Siberia) y el evento T/J (gran área ígnea CAMP), que anteriormente se consideraban los orígenes volcánicos típicos de la Tierra, también proporcionan nuevas e importantes pruebas del origen del impacto de meteoritos extraterrestres. Plantea desafíos a la teoría del origen volcánico (Beck et al., 2001; Kaiho et al., 2001; Olson et al., 2002).

La periodicidad de la extinción de grupos biológicos también es una cuestión científica importante. La existencia de un ciclo es un tema controvertido importante; además, también existen diferentes puntos de vista sobre la comprensión de la periodicidad. La periodicidad estricta es difícil y también tiene que ver con la datación geológica. Geológicamente hablando, los ciclos no pueden ser tan estrictos como lo son matemáticamente. Desde el punto de vista del fenómeno, parece haber una cierta periodicidad. También hay objeciones y dudas. Actualmente existen dos opiniones periódicas: ① Raup & Sepkoski (1984 ~ 1993): 26 ~ 27ma; ② Lampino & Stosur (1984 ~ 1994): 30 ~ 33Ma.

Actualmente sobre los organismos periódicos La visión principal de La extinción de los cúmulos estelares es que puede estar relacionada con el cruce periódico del plano galáctico por el sistema solar, que coincide con él en el tiempo, hace unos 33,5 Ma. Otra teoría es que el sistema solar puede ser un sistema estelar binario. Además del sol, hay otra estrella (Némesis) que se encuentra en el perihelio cada 26 Ma, alterando así el equilibrio de la estrella de Oort en el pasado y provocando la entrada de algunos cometas en el sistema solar. Sin embargo, aún no se ha observado la existencia de una estrella compañera. En 1998, Science and Technology News informó la sorprendente noticia de que se había descubierto una estrella compañera del Sol. Pero aún no se han aclarado otras propiedades.

Las investigaciones de los últimos años también han sugerido que existe una cierta periodicidad en los niveles inferiores de los grupos biológicos. En 1996, Science publicó un artículo de investigación sobre amonitas, que se centró principalmente en el estudio de las amonitas del Paleozoico tardío y también descubrió la periodicidad. Pero no muy violento. Muestra la aparición y sustitución de algunos pequeños grupos. En junio de 5438 + octubre de 2000, la revista "Science" publicó un nuevo resultado de una investigación científica. Según la evolución de los foraminíferos planctónicos desde la Era Mesozoica, también muestra un ciclo de 30Ma.

Referencias

Alvarez W..1997. El Tiranosaurio Rex y el Cráter de la Destrucción. Princeton University Press, 268 páginas

Irving, Dee H..1996. Scientific American, 275(1):56~62

Pope K.O., Baine K.H., Ocampo A.C., et al.. 1994. Impacto del invierno y la extinción del Cretácico/Terciario: Chicxulub Consecuencias de los patrones de impacto de meteoroides. Cartas de ciencias de la tierra, 128:719~725

Rider G, Fastovsky D, Gartner S. ).1996. Eventos del Cretácico-Terciario y otros desastres en la historia de la Tierra

Becker, L., Poreda, R.J., Hunt, A.G., Bunch, T.E., Rampino, M. 2001. Eventos de impacto en el límite Pérmico-Triásico: evidencia de gases nobles extraterrestres en fullerenos. Ciencia 291:1530 ~ 1533

Baoning, S.A., Owen, D.H., Isozaki, Y.1999. Extinciones masivas y velocidad de recuperación: el caso del final del Pérmico. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 96:8827~8828

Isozaki Y. 1997. Superocéanos superóxicos y estratificados del límite Pérmico-Triásico: registros de las profundidades marinas perdidas.

Science, 276:235~238

Kaiho K, Kajiwara Y, Nakano T, Y, Kawahata H, Tazaki K, Ueshina M, Chen Z, Shi Gr. 2001. Impacto catastrófico de bólido al final del Pérmico: evidencia de una liberación masiva de azufre del manto. Geology, 29(9):815~818

Ward, P.D., J.W Hargett, E.S. Carter, D. Wilbur, H.W. Un colapso repentino de la productividad asociado con la extinción masiva en el límite Triásico-Jurásico. Ciencia, 292:1148~1151. 11 de mayo

Wignall PB.2001. Grandes provincias ígneas y extinciones masivas. Earth Science Reviews, 53:1~33

Olsen, P.E., Kent, D.V., Sues, H.-D., Koeberl, C., Huber, H., Montanari, A., Rainforth, E.C. , Fowell, S.J., Szajna, M.J., Hartline, B.W.. 2002. Evolución de los dinosaurios vinculada a anomalías de iridio en el límite Triásico-Jurásico. Ciencia 296:1305~1307