การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่: สาเหตุและที่สำคัญที่สุด - ชีววิทยา - 2026

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดจากการหายตัวไปของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาจำนวนมากในเวลาอันสั้น การสูญพันธุ์ประเภทนี้มักเป็นแบบเทอร์มินัลนั่นคือสายพันธุ์และญาติของมันหายไปโดยไม่ทิ้งลูกหลาน

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่แตกต่างจากการสูญพันธุ์อื่น ๆ โดยการถูกทำลายอย่างกะทันหันและการกำจัดสิ่งมีชีวิตและบุคคลจำนวนมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งอัตราที่สปีชีส์หายไปในช่วงเหตุการณ์เหล่านี้สูงมากและผลของมันจะได้รับการชื่นชมในช่วงเวลาสั้น ๆ

รูปที่ 1. สมมติฐานการตายของไดโนเสาร์เนื่องจากผลกระทบของก๊าซพิษในบันไดทศกัณฐ์ การปะทุครั้งใหญ่เกิดขึ้นในอินเดียตอนกลางตอนใต้ซึ่งเป็นภูเขาไฟที่ก่อตัวที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในโลก ที่มา: nsf.gov

ในบริบทของยุคทางธรณีวิทยา (ระยะเวลาหลายสิบหรือหลายร้อยล้านปี)“ เวลาสั้น ๆ ” อาจหมายถึงไม่กี่ปี (วันคู่) หรือช่วงเวลาหลายแสนล้านปี

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อาจมีสาเหตุหลายอย่างและผลที่ตามมา สาเหตุทางกายภาพและภูมิอากาศมักทำให้เกิดการลดหลั่นของผลกระทบในใยอาหารหรือโดยตรงกับสิ่งมีชีวิตบางชนิด ผลกระทบอาจเกิดขึ้น "ทันที" เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นหลังจากอุกกาบาตชนดาวเคราะห์โลก

สาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

สาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ๆ : ทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อม

ชีวภาพ

ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ การแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตเพื่อทรัพยากรที่มีอยู่เพื่อความอยู่รอดการปล้นสะดมโรคระบาดและอื่น ๆ สาเหตุทางชีววิทยาของการสูญพันธุ์จำนวนมากส่งผลโดยตรงต่อกลุ่มของสิ่งมีชีวิตหรือห่วงโซ่อาหารทั้งหมด

สิ่งแวดล้อม

ในบรรดาสาเหตุเหล่านี้เราสามารถพูดถึง: การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของระดับน้ำทะเลการกลายเป็นน้ำแข็งการเพิ่มขึ้นของภูเขาไฟผลกระทบของดาวฤกษ์ใกล้เคียงบนดาวเคราะห์โลกผลกระทบของดาวหางผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกหรือสนามแม่เหล็ก ภาวะโลกร้อนหรือความเย็นเป็นต้น

สาเหตุทั้งหมดนี้หรือการรวมกันของสาเหตุเหล่านี้อาจมีส่วนทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เมื่อถึงจุดหนึ่ง

การศึกษาแบบพหุวิทยาการเกี่ยวกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

สาเหตุสุดท้ายของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ได้อย่างแน่นอนเนื่องจากหลายเหตุการณ์ไม่ได้ทิ้งบันทึกโดยละเอียดเกี่ยวกับการเริ่มต้นและการพัฒนาของมัน

ตัวอย่างเช่นเราสามารถพบบันทึกฟอสซิลที่แสดงให้เห็นถึงเหตุการณ์สำคัญของการสูญเสียสายพันธุ์ อย่างไรก็ตามเพื่อสร้างสาเหตุที่สร้างขึ้นเราต้องสร้างความสัมพันธ์กับตัวแปรอื่น ๆ ที่ลงทะเบียนบนโลกใบนี้

การตรวจสอบเชิงลึกประเภทนี้ต้องอาศัยการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์จากพื้นที่ต่างๆเช่นชีววิทยาบรรพชีวินวิทยาธรณีวิทยาธรณีฟิสิกส์เคมีฟิสิกส์ดาราศาสตร์และอื่น ๆ

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สำคัญที่สุด

ตารางต่อไปนี้แสดงข้อมูลสรุปของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สำคัญที่สุดที่ศึกษาจนถึงปัจจุบันช่วงเวลาที่เกิดขึ้นอายุระยะเวลาของแต่ละชนิดเปอร์เซ็นต์โดยประมาณของสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์และสาเหตุที่เป็นไปได้

ความสำคัญทางวิวัฒนาการของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

การลดความหลากหลายทางชีวภาพ

การสูญพันธุ์จำนวนมากลดความหลากหลายทางชีวภาพเนื่องจากเชื้อสายที่สมบูรณ์หายไปและนอกจากนี้ผู้ที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งเหล่านี้จะถูกจ่ายออกไปด้วย การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อาจเปรียบได้กับการตัดแต่งกิ่งไม้แห่งชีวิตซึ่งกิ่งก้านทั้งหมดจะถูกตัดออก

การพัฒนาสายพันธุ์ที่มีอยู่ก่อนและการเกิดสายพันธุ์ใหม่

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ยังสามารถมีบทบาท "สร้างสรรค์" ในการวิวัฒนาการกระตุ้นการพัฒนาสายพันธุ์หรือสาขาอื่น ๆ ที่มีอยู่ก่อนแล้วเนื่องจากคู่แข่งหรือผู้ล่าหลักของพวกมันหายไป นอกจากนี้การเกิดสายพันธุ์ใหม่หรือกิ่งก้านในต้นไม้แห่งชีวิตก็สามารถเกิดขึ้นได้

การหายตัวไปอย่างกะทันหันของพืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ตามซอกเฉพาะทำให้เกิดความเป็นไปได้มากมายสำหรับสิ่งมีชีวิตที่รอดชีวิต เราสามารถสังเกตสิ่งนี้ได้หลังจากการคัดเลือกหลายชั่วอายุคนเนื่องจากเชื้อสายที่ยังมีชีวิตอยู่และลูกหลานของพวกเขาสามารถเข้ามามีบทบาททางนิเวศวิทยาก่อนหน้านี้โดยสายพันธุ์ที่หายไป

ปัจจัยที่ส่งเสริมการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตบางชนิดในช่วงเวลาที่สูญพันธุ์นั้นไม่จำเป็นต้องเหมือนกันที่เอื้อต่อการอยู่รอดในช่วงเวลาที่การสูญพันธุ์มีความรุนแรงต่ำ

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ทำให้เชื้อสายที่เคยเป็นชนกลุ่มน้อยกระจายตัวและมีบทบาทสำคัญในสถานการณ์หลังหายนะครั้งใหม่

วิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งเป็นชนกลุ่มน้อยมานานกว่า 200 ล้านปีและหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส - เทอเทียรี (ซึ่งไดโนเสาร์หายไป) พวกเขาได้พัฒนาและเริ่มเล่นเกม บทบาทใหญ่

เราสามารถยืนยันได้ว่ามนุษย์ไม่สามารถปรากฏตัวได้หากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของยุคครีเทเชียสไม่ได้เกิดขึ้น

ผลกระทบของ KT และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส - ในระดับอุดมศึกษา

สมมติฐานของÁlvarez

Luis Álvarez (1968 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์) ร่วมกับ Walter Álvarezนักธรณีวิทยา (ลูกชายของเขา) Frank Azaro และ Helen Michel (นักเคมีนิวเคลียร์) เสนอในปี 1980 สมมติฐานที่ว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ (KT) คือ ผลิตภัณฑ์จากผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ± 4 กิโลเมตร

สมมติฐานนี้เกิดขึ้นจากการวิเคราะห์สิ่งที่เรียกว่าขีด จำกัด KT ซึ่งเป็นชั้นดินเหนียวบาง ๆ ที่อุดมไปด้วยอิริเดียมซึ่งพบได้ในระดับดาวเคราะห์ที่ชายแดนซึ่งแบ่งตะกอนตามช่วงครีเทเชียสและตติยภูมิ (KT)

อิริเดียม

อิริเดียม (Ir) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 77 ซึ่งอยู่ในกลุ่ม 9 ของตารางธาตุ เป็นโลหะทรานซิชันจากกลุ่มทองคำขาว

มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่หายากที่สุดในโลกซึ่งถือว่าเป็นโลหะที่มีต้นกำเนิดจากต่างดาวเนื่องจากความเข้มข้นของอุกกาบาตมักจะสูงเมื่อเทียบกับความเข้มข้นบนพื้นดิน

รูปที่ 2 ขอบเขต KT หรือยุคครีเทเชียส - พาลีโอจีนซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของยุค Anky-man จาก Wikimedia Commons

KT ขีด จำกัด

นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีความเข้มข้นของอิริเดียมสูงกว่ามากในตะกอนของชั้นดินเหนียวนี้เรียกว่าขอบเขต KT มากกว่าในชั้นก่อนหน้านี้ ในอิตาลีพบว่าเพิ่มขึ้น 30 เท่าเมื่อเทียบกับชั้นก่อนหน้า ในเดนมาร์ก 160 และนิวซีแลนด์ 20.

สมมติฐานของÁlvarezระบุว่าผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยทำให้ชั้นบรรยากาศมืดลงยับยั้งการสังเคราะห์แสงและทำให้พืชและสัตว์ส่วนใหญ่ตายลง

อย่างไรก็ตามสมมติฐานนี้ขาดหลักฐานที่สำคัญที่สุดเนื่องจากไม่สามารถระบุตำแหน่งที่เกิดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยได้

จนถึงเวลานั้นไม่มีรายงานปล่องภูเขาไฟขนาดที่คาดว่าจะยืนยันได้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นจริง

Chicxulub

แม้ว่าจะไม่มีรายงานนักธรณีฟิสิกส์อันโตนิโอคามาร์โกและเกลนเพนฟิลด์ (1978) ได้ค้นพบปล่องภูเขาไฟจากผลกระทบแล้วในขณะที่พวกเขากำลังมองหาน้ำมันในยูกาตันซึ่งทำงานให้กับ บริษัท น้ำมันของรัฐเม็กซิโก (PEMEX)

Camargo และ Penfield บรรลุส่วนโค้งใต้น้ำที่มีความกว้างประมาณ 180 กม. ซึ่งต่อเนื่องไปในคาบสมุทร Yucatan ของเม็กซิโกโดยมีศูนย์กลางอยู่ที่เมือง Chicxulub

รูปที่ 3. แผนที่ความโน้มถ่วงแสดงความผิดปกติในคาบสมุทรยูคาทาน ที่มา: คอมพิวเตอร์สร้างภาพแผนที่แรงโน้มถ่วงของ Chicxulub Crater ในMéxico (NASA)

แม้ว่านักธรณีวิทยาเหล่านี้จะนำเสนอสิ่งที่ค้นพบในการประชุมเมื่อปี 2524 แต่การขาดการเข้าถึงแกนสว่านทำให้พวกเขาไม่สนใจเรื่องนี้

ในที่สุดในปี 1990 นักข่าว Carlos Byars ได้ติดต่อ Penfield กับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Alan Hildebrand ซึ่งในที่สุดเขาก็สามารถเข้าถึงแกนขุดเจาะได้

Hildebrand ในปี 1991 ตีพิมพ์ร่วมกับ Penfield, Camargo และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เกี่ยวกับการค้นพบปล่องภูเขาไฟทรงกลมในคาบสมุทร Yucatan ประเทศเม็กซิโกโดยมีขนาดและรูปร่างที่เผยให้เห็นความผิดปกติของสนามแม่เหล็กและความโน้มถ่วงในฐานะปล่องผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ .

สมมติฐานอื่น ๆ

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ (และสมมติฐานผลกระทบ KT) เป็นหนึ่งในการศึกษามากที่สุด อย่างไรก็ตามแม้จะมีหลักฐานสนับสนุนสมมติฐานของÁlvarez แต่วิธีการอื่น ๆ ก็ยังมีชีวิตรอด

เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าข้อมูลทางภูมิทัศน์และจุลภาคจากอ่าวเม็กซิโกและปล่องภูเขาไฟ Chicxulub สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าผลกระทบนี้เกิดขึ้นก่อนเขตแดน KT เป็นเวลาหลายแสนปีดังนั้นจึงไม่สามารถทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นได้ ในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ

มีข้อเสนอแนะว่าผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงอื่น ๆ อาจเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่ขอบเขต KT เช่นการปะทุของภูเขาไฟ Deccan ในอินเดีย

ข่านเป็นที่ราบขนาดใหญ่ 800,000 กม. ²ที่ข้ามดินแดนภาคใต้ภาคกลางของอินเดียที่มีร่องรอยของลาวาและปล่อยใหญ่ของกำมะถันและคาร์บอนไดออกไซด์ที่อาจจะก่อให้เกิดการสูญเสียมวลที่เขตแดน KT

หลักฐานล่าสุด

Peter Schulte และกลุ่มนักวิจัย 34 คนในปี 2010 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science อันทรงเกียรติซึ่งเป็นการประเมินสมมติฐานสองข้อก่อนหน้านี้อย่างละเอียด

Schulte et al. วิเคราะห์การสังเคราะห์ข้อมูลล่าสุดของ stratigraphic, micropaleontological, petrological และ geochemical นอกจากนี้พวกเขาประเมินกลไกการสูญพันธุ์ทั้งสองตามการรบกวนทางสิ่งแวดล้อมที่คาดการณ์ไว้และการกระจายของสิ่งมีชีวิตบนโลกก่อนและหลังขีด จำกัด KT

พวกเขาสรุปว่าผลกระทบของ Chicxulub ทำให้เกิดการสูญพันธุ์จำนวนมากของขีด จำกัด KT เนื่องจากมีการติดต่อกันชั่วคราวระหว่างชั้นดีดออกและการเริ่มต้นของการสูญพันธุ์

นอกจากนี้รูปแบบทางนิเวศวิทยาในบันทึกฟอสซิลและการรบกวนสิ่งแวดล้อมแบบจำลอง (เช่นความมืดและความเย็น) สนับสนุนข้อสรุปเหล่านี้

อ้างอิง

1. Álvarez, LW, Álvarez, W. , Asaro, F. , & Michel, HV (1980) สาเหตุนอกโลกสำหรับการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส - ในระดับอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์, 208 (4448), 1095-1108. ดอย: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M. , Connors, M. , Ortiz-Aleman, C. , & Chavez, RE (1995) ขนาดและโครงสร้างของปล่องภูเขาไฟ Chicxulub เปิดเผยโดยการไล่ระดับแรงโน้มถ่วงในแนวนอนและ cenotes ธรรมชาติ, 376 (6539), 415-417. ดอย: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS, … Smit, J. (2013) มาตราส่วนเวลาของเหตุการณ์ที่สำคัญรอบพรมแดนครีเทเชียส - พาลีโอจีน วิทยาศาสตร์, 339 (6120), 684-687. ดอย: 10.1126 / science.1230492
4. Schulte, P. , Alegret, L. , Arenillas, I. , Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR, … Willumsen, PS (2010) ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย Chicxulub และการสูญพันธุ์จำนวนมากที่ขอบเขตยุคครีเทเชียส - พาลีโอจีน วิทยาศาสตร์, 327 (5970), 1214-1218. ดอย: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) ธรณีวิทยาพื้นผิวของปล่องภูเขาไฟ Chicxulub, Yucatan, Mexico ดาวเคราะห์ดวงจันทร์ของโลก 63, 93–104
6. Hildebrand, A. , Penfield, G. , Kring, D. , Pilkington, M. , Camargo, A. , Jacobsen, S. และ Boynton, W. (1991). Chicxulub Crater: ปล่องภูเขาไฟในยุคครีเทเชียส / ตติยภูมิที่เป็นไปได้บนคาบสมุทรYucatánประเทศเม็กซิโก ธรณีวิทยา. 19 (9): 861-867.