Extinção em massa: causas e as mais importantes

Extinções em massa são eventos caracterizados pelo desaparecimento de um grande número de espécies biológicas em pouco tempo. Esse tipo de extinção geralmente tem um caráter terminal, ou seja, uma espécie e seu parente desaparecem sem deixar a prole.

As extinções em massa diferem de outras extinções, porque são abruptas e eliminam um grande número de espécies e indivíduos. Ou seja, a taxa em que as espécies desaparecem durante esses eventos é muito alta e seu efeito é apreciado em um tempo relativamente curto.

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Figura 1. Hipótese da morte de dinossauros devido ao efeito de gases tóxicos nas escadas do Decan. Erupções maciças ocorreram no centro-sul da Índia, em uma das maiores formações vulcânicas da Terra. Fonte: nsf.gov

No contexto de épocas geológicas (dezenas ou centenas de milhões de anos), o “tempo curto” pode envolver alguns anos (até dias) ou períodos de centenas de bilhões de anos.

As extinções em massa podem ter múltiplos agentes causais e consequências. As causas físicas e climáticas geralmente desencadeiam cascatas de efeitos nas redes tróficas ou diretamente em algumas espécies. Os efeitos podem ser “instantâneos”, como os que ocorrem após o impacto de um meteorito no planeta Terra.

Causas de extinções em massa

As causas das extinções em massa podem ser classificadas em dois tipos principais: biológico e ambiental.

Biológico

Entre eles estão: competição entre espécies pelos recursos disponíveis para sobrevivência, predação, epidemias, entre outros. As causas biológicas das extinções em massa afetam diretamente um grupo de espécies ou toda a cadeia trófica.

Ambiental

Entre essas causas, podemos mencionar: aumentos ou diminuições no nível do mar, glaciações, aumento do vulcanismo, efeitos de estrelas próximas no planeta Terra, efeitos de cometas, impactos de asteróides, mudanças na órbita da Terra ou no campo magnético, aquecimento global ou resfriamento, entre outros.

Todas essas causas ou uma combinação delas poderiam ter contribuído em um determinado momento para uma extinção em massa.

Estudos multidisciplinares de extinções em massa

É difícil estabelecer com absoluta certeza a causa última de uma extinção em massa, pois muitos eventos não deixam um registro detalhado de seu início e desenvolvimento.

Por exemplo, podemos encontrar um registro fóssil que evidencie a ocorrência de um evento importante de perda de espécies. No entanto, para estabelecer as causas que o geraram, devemos fazer correlações com outras variáveis ​​registradas no planeta.

Esse tipo de pesquisa profunda precisa da participação de cientistas de diferentes áreas, como biologia, paleontologia, geologia, geofísica, química, física, astronomia, entre outras.

Extinções em massa mais importantes

A tabela a seguir mostra um resumo das extinções em massa mais importantes estudadas até o momento, os períodos em que ocorreram, sua idade, duração de cada uma, a porcentagem estimada de espécies extintas e sua possível causa.

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Significado evolutivo das extinções em massa

Redução da diversidade biológica

As extinções em massa reduzem a diversidade biológica, à medida que as linhagens completas desaparecem e, além disso, as que podem ter surgido delas são dispensadas. A extinção em massa poderia então ser comparada com a poda da árvore da vida, na qual galhos inteiros são cortados.

Desenvolvimento de espécies pré-existentes e surgimento de novas espécies

A extinção em massa também pode desempenhar um papel “criativo” na evolução, estimulando o desenvolvimento de outras espécies ou galhos preexistentes, graças ao desaparecimento de seus principais concorrentes ou predadores. Além disso, pode surgir novas espécies ou galhos na árvore da vida.

O desaparecimento repentino de plantas e animais que ocupam nichos específicos abre uma série de possibilidades para as espécies sobreviventes. Podemos observar isso após várias gerações de seleção, uma vez que as linhagens sobreviventes e seus descendentes podem ocupar papéis ecológicos anteriormente desempenhados por espécies desaparecidas.

Os fatores que promovem a sobrevivência de algumas espécies em tempos de extinção não são necessariamente os mesmos que favorecem a sobrevivência em tempos de baixa intensidade de extinções.

As extinções em massa permitem que as linhagens que antes eram minorias se diversifiquem e alcancem papéis importantes no novo cenário pós-desastre.

A evolução dos mamíferos

Um exemplo bem conhecido é o de mamíferos, que eram minoria há mais de 200 milhões de anos e somente após a extinção em massa do Cretáceo-Terciário (no qual os dinossauros desapareceram), eles se desenvolveram e começaram a tocar um papel importante.

Podemos então afirmar que o ser humano não poderia ter aparecido se a extinção em massa do Cretáceo não tivesse ocorrido.

O impacto do KT e a extinção em massa do Cretáceo-Terciário

Hipótese de Álvarez

Luis Álvarez (Prêmio Nobel de Física 1968), juntamente com o geólogo Walter Álvarez (filho), Frank Azaro e Helen Michel (químicos nucleares), propuseram em 1980 a hipótese de que a extinção em massa do Cretáceo-Terciário (KT) era produto do impacto de um asteróide de 10 ± 4 km de diâmetro.

Essa hipótese surge da análise do chamado limite KT , que é uma fina camada de argila rica em irídio, localizada em escala planetária, exatamente na fronteira que divide os sedimentos correspondentes aos períodos cretáceo e terciário (KT).

O irídio

Irídio (Ir) é o elemento químico do número atômico 77 que é colocado no grupo 9 da tabela periódica. É um metal de transição, do grupo da platina.

É um dos elementos mais raros da Terra, considerado um metal de origem extraterrestre, já que sua concentração em meteoritos é freqüentemente alta em comparação com as concentrações terrestres.

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Figura 2. Limite de KT ou Cretáceo-Paleogene, que marca o fim de uma era. Anky-man [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], Wikimedia Commons

Limite de KT

Os cientistas encontraram nos sedimentos dessa camada de argila chamados de limite KT, concentrações de irídio muito mais altas do que nos estratos anteriores. Na Itália, eles encontraram um aumento de 30 vezes em relação às camadas anteriores; na Dinamarca de 160 e na Nova Zelândia de 20.

A hipótese de Álvarez afirmou que o impacto do asteróide obscureceu a atmosfera, inibindo a fotossíntese e precipitando a morte de grande parte da flora e fauna existentes.

No entanto, essa hipótese não possuía as evidências mais importantes, pois não conseguiram localizar o local onde o impacto do asteróide havia ocorrido.

Até o momento, nenhuma cratera da magnitude esperada havia sido relatada para confirmar que o evento havia realmente ocorrido.

Chicxulub

Apesar de não terem relatado, os geofísicos Antonio Camargo e Glen Penfield (1978) descobriram a cratera do impacto, enquanto procuravam petróleo em Yucatan, trabalhando para a empresa estatal mexicana de petróleo (PEMEX).

Camargo e Penfield conseguiram um arco subaquático de cerca de 180 km de largura que continuou na península mexicana de Yucatan, centralizada na cidade de Chicxulub.

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Figura 3. Mapa gravitacional mostrando a anomalia na Península de Yucatán. Fonte: Imagem gerada por computador do mapa de gravidade da cratera Chicxulub no México (NASA).

Embora esses geólogos tenham apresentado suas descobertas em uma conferência em 1981, a falta de acesso aos núcleos de perfuração os afastou.

Finalmente, em 1990, o jornalista Carlos Byars entrou em contato com Penfield com o astrofísico Alan Hildebrand, que finalmente facilitou o acesso aos núcleos de perfuração.

Hildebrand publicou em 1991 com Penfield, Camargo e outros cientistas a descoberta de uma cratera circular na Península de Yucatan, no México, com tamanho e forma que revelam anomalias de campos magnéticos e gravitacionais, como uma possível cratera de impacto no terciário cretáceo. .

Outras hipóteses

A extinção em massa do Cretáceo-Terciário (e a hipótese KT Impact) é uma das mais estudadas. No entanto, apesar das evidências que sustentam a hipótese de Alvarez, outras abordagens diferentes sobreviveram.

Argumentou-se que os dados estratigráficos e micropaleontológicos do Golfo do México e da cratera Chicxulub sustentam a hipótese de que esse impacto precedeu o limite de KT por várias centenas de milhares de anos e, portanto, não poderia ter causado a extinção em massa que ocorreu. no Cretáceo-Terciário.

Argumenta-se que outros efeitos ambientais sérios poderiam ser os gatilhos da extinção em massa no limite do KT, como as erupções vulcânicas de Decan na Índia.

Decan é um grande planalto de 800.000 km 2 que atravessa o território centro-sul da Índia, com vestígios de lava e uma enorme liberação de enxofre e dióxido de carbono que poderia ter causado a extinção em massa nos limites do KT.

Evidência mais recente

Peter Schulte e um grupo de 34 pesquisadores em 2010 publicaram, na prestigiada revista Science, uma avaliação completa das duas hipóteses anteriores.

Schulte e colaboradores analisaram uma síntese de dados estratigráficos, micropaleontológicos, petrológicos e geoquímicos recentes. Além disso, eles avaliaram os mecanismos de extinção de acordo com os distúrbios ambientais esperados e a distribuição da vida na Terra antes e depois do limite do KT.

Eles concluíram que o impacto de Chicxulub causou a extinção em massa do limite KT, porque existe uma correspondência temporária entre a camada de ejeção e o início das extinções.

Além disso, padrões ecológicos no registro fóssil e distúrbios ambientais modelados (como escuridão e resfriamento) sustentam essas conclusões.

Referências

  1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F. e Michel, HV (1980). Causa Extraterrestre para Extinção Cretáceo-Terciária. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
  2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Tamanho e estrutura da cratera Chicxulub revelada por gradientes de gravidade horizontal e cenotes. Nature, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
  3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS, … Smit, J. (2013). Escalas de tempo de eventos críticos em torno do limite cretáceo-paleogênico. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
  4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR, … Willumsen, PS (2010). O impacto do asteróide Chicxulub e a extinção em massa no limite cretáceo-paleogênico. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
  5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Geologia superficial da cratera de impacto Chicxulub, Yucatan, México. Planetas da Lua da Terra 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. e Boynton, W. (1991). Cratera Chicxulub: uma possível cratera de impacto de limite cretáceo / terciário na Península de Yucatan, México. Geologia 19 (9): 861-867.

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