Kreide-Paläogen-Aussterben (Kreide-Tertiär, Kreide-Känozoikum, KT-Aussterben) - eines von fünf sogenannten. "Große Massensterben" an der Grenze zwischen Kreide und Paläogen vor etwa 65 Millionen Jahren. Es gibt keinen einzigen Standpunkt, ob dieses Aussterben allmählich oder plötzlich erfolgte, was derzeit Gegenstand der Forschung ist.
Ein Teil dieses Massensterbens war das Aussterben der Dinosaurier. Zusammen mit den Dinosauriern starben marine Reptilien aus, darunter Mosasaurier und Plesiosaurier, fliegende Dinosaurier, viele Mollusken, einschließlich Ammoniten und Belemniten, und viele kleine Algen. Insgesamt starben 16% der Familien von Meerestieren (47% der Gattungen von Meerestieren) und 18% der Familien von Landwirbeltieren.
Die meisten Pflanzen und Tiere überlebten diese Zeit. Landreptilien wie Schlangen, Schildkröten, Eidechsen und Wasserreptilien wie Krokodile sind nicht ausgestorben. Die nächsten Verwandten der Ammoniten, der Nautilus, überlebten ebenso wie Vögel, Säugetiere, Korallen und Landpflanzen.
Vermutlich existierten einige Dinosaurier (Triceratops, Theropoden usw.) zu Beginn des Paläogens nach ihrem Aussterben an anderen Orten mehrere Millionen Jahre lang im Westen Nordamerikas und Indiens.
Es gibt einige der bekanntesten Versionen des Aussterbens. Sie können in drei Gruppen eingeteilt werden: außerirdische Hypothesen, terrestrische und kombinierte.
Keine der vorgestellten Hypothesen kann jedoch den gesamten Komplex von Phänomenen, die mit dem Aussterben von Dinosauriern und anderen Arten am Ende der Kreidezeit verbunden sind, vollständig erklären.
1. Außerirdisch
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Auswirkungshypothese. Der Fall des Asteroiden ist eine der am weitesten verbreiteten Versionen (die sogenannte "Alvarez-Hypothese"). Es basiert hauptsächlich auf dem ungefähren Zeitpunkt der Bildung des Chicxulub-Kraters (der Spur eines Asteroiden mit einer Größe von etwa 10 km vor etwa 65 Millionen Jahren) auf der Halbinsel Yucatan in Mexiko und der Aussterbungszeit der meisten ausgestorbenen Dinosaurierarten.
Himmelsmechanische Berechnungen (basierend auf Beobachtungen derzeit existierender Asteroiden) zeigen, dass Asteroiden, die größer als 10 km sind, durchschnittlich etwa alle 100 Millionen Jahre mit der Erde kollidieren, was einerseits in der Größenordnung der Datierung bekannter Krater entspricht, die solche hinterlassen haben Meteoriten und andererseits die Zeitintervalle zwischen den Aussterbungsspitzen biologischer Arten im Phanerozoikum. Die Theorie wird durch den erhöhten Gehalt an Iridium und anderen Platinoiden in einer dünnen Schicht an der Grenze der Kreide-Paläogen-Kalksteinvorkommen bestätigt, der in vielen Regionen der Welt festgestellt wurde. Diese Elemente konzentrieren sich in der Regel im Erdmantel und im Erdkern und sind in der Oberflächenschicht sehr selten.
Andererseits spiegelt die chemische Zusammensetzung von Asteroiden und Kometen den Ausgangszustand des Sonnensystems genauer wider, in dem Iridium eine bedeutendere Position einnimmt.
Die Version von "Multiple Impact" (englisches Multiple Impact Event) mit mehreren aufeinander folgenden Auswirkungen. Es wird insbesondere verwendet, um zu erklären, dass das Aussterben nicht gleichzeitig erfolgte (siehe Abschnitt über Nachteile von Hypothesen). Indirekt zu seinen Gunsten ist die Tatsache, dass der Asteroid, der den Chicxulub-Krater geschaffen hat, eines der Fragmente eines größeren Himmelskörpers war. Einige Geologen glauben, dass der Shiva-Krater am Boden des Indischen Ozeans, der ungefähr zur gleichen Zeit stammt, eine Spur des zweiten riesigen Meteoriten ist, aber dieser Standpunkt ist umstritten. Es gibt einen Kompromiss zwischen den Hypothesen des Aufpralls eines oder mehrerer Asteroiden - eine Kollision mit einem binären Asteroiden-System. Die Parameter des Chicxulub-Kraters sind für einen solchen Aufprall geeignet, wenn beide Asteroiden kleiner waren, aber zusammen ungefähr die gleiche Größe und Masse hatten.als Asteroid der Einzelkollisionshypothese.
Eine Supernova-Explosion oder ein nahe gelegener Gammastrahlenausbruch.
Kollision der Erde mit einem Kometen. Diese Option wird in der Serie "Walking with the Dinosaurs" berücksichtigt.
2a. Terrestrisches Abiotikum
Erhöhte vulkanische Aktivität, die mit einer Reihe von Effekten verbunden ist, die die Biosphäre beeinflussen können: Änderungen der Gaszusammensetzung der Atmosphäre; der Treibhauseffekt, der durch die Freisetzung von Kohlendioxid aus Eruptionen verursacht wird; Änderung der Beleuchtung der Erde aufgrund von Emissionen von Vulkanasche (vulkanischer Winter). Diese Hypothese wird durch geologische Beweise für eine gigantische Ausgießung von Magma vor 68 bis 60 Millionen Jahren auf dem Gebiet von Hindustan gestützt, die zur Bildung der Deccan-Fallen führte.
Ein starker Abfall des Meeresspiegels in der letzten (maastrichtischen) Phase der Kreidezeit ("Maastricht-Regression").
Änderungen der durchschnittlichen jährlichen und saisonalen Temperaturen, obwohl die Trägheitshomöothermie großer Dinosaurier ein gleichmäßig warmes Klima erfordert. Das Aussterben fällt jedoch nicht mit einem signifikanten Klimawandel zusammen.
Ein scharfer Sprung in das Erdmagnetfeld.
Ein Überschuss an Sauerstoff in der Erdatmosphäre.
Scharfe Ozeankühlung.
Änderungen in der Zusammensetzung des Meerwassers.
2b. Terrestrisches Biotikum
Tierseuche ist eine massive Epidemie.
Die Dinosaurier konnten sich nicht an den sich ändernden Vegetationstyp anpassen und wurden durch die in den erscheinenden Blütenpflanzen enthaltenen Alkaloide vergiftet.
Dinosaurier wurden von den ersten räuberischen Säugetieren ausgerottet und zerstörten Gelege von Eiern und Jungen.
Eine Variation der vorherigen Version: Frühe Säugetiere, die sich schneller als Dinosaurier vermehren und auch einen perfekteren Stoffwechsel besitzen, könnten im Verlauf eines Wettbewerbskampfes Reptilien in jene ökologischen Nischen verlegen, für die sie selbst wenig Anspruch hatten, wie dies bei Amphibien der Fall war.
3. Kombiniert
Die obigen Hypothesen können sich ergänzen, was von einigen Forschern verwendet wird, um verschiedene kombinierte Hypothesen aufzustellen. Zum Beispiel könnte der Einschlag eines riesigen Meteoriten eine Zunahme der vulkanischen Aktivität und die Freisetzung einer großen Masse von Staub und Asche hervorrufen, was zusammen zu einem Klimawandel führen könnte, was wiederum zu einer Veränderung der Art der Vegetation und der Nahrungsnetze usw. Der Klimawandel könnte auch durch einen Rückgang des Weltozeans verursacht werden.
Es ist bekannt, dass bei einigen Reptilien das Phänomen der Abhängigkeit des Geschlechts der Nachkommen von der Temperatur der Eiablage auftritt. Im Jahr 2004 schlug eine Gruppe von Forschern der British University of Leeds unter der Leitung von David Miller vor, dass ein ähnlicher Klimawandel für Dinosaurier die Geburt von Personen nur eines bestimmten Geschlechts (männlich, zum Beispiel), und dies wiederum macht eine weitere Reproduktion unmöglich.
Die Hauptprobleme der aufgelisteten Versionen:
Die Hypothesen konzentrieren sich genau auf das Aussterben, das nach Ansicht einiger Forscher im gleichen Tempo wie in der vorherigen Zeit verlief (aber gleichzeitig hörten neue Arten auf, sich in der Zusammensetzung ausgestorbener Gruppen zu bilden).
Alle Auswirkungshypothesen (Einwirkungshypothesen), einschließlich der astronomischen, entsprechen nicht der erwarteten Dauer ihrer Periode (viele Tiergruppen begannen lange vor dem Ende der Kreidezeit auszusterben). Der Übergang derselben Ammoniten zu heteromorphen Formen weist ebenfalls auf eine Art Instabilität hin. Es kann sehr gut sein, dass viele Arten bereits durch einige langfristige Prozesse untergraben wurden und auf dem Weg des Aussterbens standen, und die Katastrophe hat den Prozess einfach beschleunigt.
Andererseits sollte berücksichtigt werden, dass die Dauer der Auslöschungsperiode aufgrund des Signora-Lipps-Effekts, der mit der Unvollständigkeit paläontologischer Daten verbunden ist, nicht genau geschätzt werden kann (die Bestattungszeit des zuletzt gefundenen Fossils entspricht möglicherweise nicht der Zeit des Aussterbens des Taxons).
Einige der Hypothesen haben unzureichende Beweise. Somit wurden keine Spuren gefunden, dass Umkehrungen des Erdmagnetfeldes die Biosphäre beeinflussen; Es gibt keine überzeugenden Beweise dafür, dass die Regression des Meeresspiegels in Maastricht ein Massensterben dieser Größenordnung verursacht haben könnte. In dieser Zeit gibt es keine Hinweise auf starke Sprünge der Meerestemperatur. Es wurde auch nicht nachgewiesen, dass der katastrophale Vulkanismus, der die Deccan-Fallen bildete, weit verbreitet war oder dass seine Intensität für globale Klima- und Biosphärenveränderungen ausreichend war.
Beliebt ist auch die Biosphärenhypothese.
Die meisten Paläontologen sind darauf spezialisiert, nicht Dinosaurier, sondern andere Tiere zu untersuchen: Säugetiere, Insekten usw. Ihrer Ansicht nach waren die wichtigsten Ausgangsfaktoren, die das Aussterben der Dinosaurier vorbestimmten,:
Die Entstehung von Blütenpflanzen;
Allmählicher Klimawandel durch Kontinentalverschiebung.
Die Abfolge der Ereignisse, die zum Aussterben führen, wird wie folgt dargestellt:
Blütenpflanzen, die ein stärker entwickeltes Wurzelsystem haben und die Bodenfruchtbarkeit besser nutzen, ersetzten überall schnell andere Vegetationstypen. Zur gleichen Zeit tauchten Insekten auf, die sich auf die Fütterung von Blütenpflanzen spezialisiert hatten, und Insekten, die an bereits existierende Vegetationstypen "gebunden" waren, begannen auszusterben.
Blütenpflanzen bilden Rasen, der das beste natürliche Erosionsschutzmittel ist. Infolge ihrer Ausbreitung hat die Erosion der Landoberfläche und dementsprechend die Nährstoffversorgung der Ozeane abgenommen. Die "Erschöpfung" der Nahrung im Ozean führte zum Tod eines bedeutenden Teils der Algen, die die Hauptproduzenten von Biomasse im Ozean waren. Entlang der Kette führte dies zur vollständigen Störung des gesamten marinen Ökosystems und zum Massensterben auf See. Das gleiche Aussterben betraf auch große fliegende Eidechsen, die nach den verfügbaren Ansichten trophisch mit dem Meer verbunden waren. Ein Teil der großen Meeresreptilien konnte außerdem der Konkurrenz mit den Haien des modernen Typs, die zu dieser Zeit auftauchten, nicht standhalten.
An Land haben sich Tiere aktiv an die Ernährung mit grüner Masse angepasst (übrigens auch pflanzenfressende Dinosaurier). In der kleinen Größenklasse traten kleine Säugetierphytophagen (wie Ratten) auf. Ihr Auftreten führte zum Auftreten der entsprechenden Raubtiere, die ebenfalls zu Säugetieren wurden. Kleine Säugetier-Raubtiere waren für erwachsene Dinosaurier harmlos, ernährten sich jedoch von ihren Eiern und Jungen, was den Dinosauriern zusätzliche Schwierigkeiten bei der Fortpflanzung bereitete. Gleichzeitig ist der Schutz der Nachkommen eines Dinosauriers aufgrund des zu großen Unterschieds in der Größe von Erwachsenen und Jungen praktisch nicht praktikabel.
Aufgrund der strengen Begrenzung der maximalen Eigröße (aufgrund der zulässigen Schalenstärke) wurden Jungen bei großen Dinosaurierarten viel leichter geboren als Erwachsene (bei den größten Arten betrug der Gewichtsunterschied zwischen Erwachsenen und Jungen tausendfach). Dies bedeutet, dass alle großen Dinosaurier im Wachstumsprozess wiederholt ihre Nahrungsnische wechseln mussten und in den frühen Entwicklungsstadien mit besser angepassten spezialisierten Arten konkurrieren mussten. Primitive Intelligenz und der mangelnde Erfahrungsaustausch zwischen den Generationen haben dieses Problem nur verschärft.
Infolge der Kontinentalverschiebung am Ende der Kreidezeit änderte sich das System der Luft- und Meeresströmungen, was zu einer gewissen Abkühlung auf einem erheblichen Teil des Landes und zu einem Anstieg des saisonalen Temperaturgradienten führte. Die Trägheitshomöothermie, die Dinosauriern in früheren Perioden einen evolutionären Vorteil verschaffte, hatte unter solchen Bedingungen keine Wirkung mehr.
Aus all diesen Gründen wurden ungünstige Bedingungen für Dinosaurier geschaffen, die zur Beendigung der Entstehung neuer Arten führten. "Alte" Dinosaurierarten existierten einige Zeit, starben jedoch allmählich vollständig aus. Anscheinend gab es keine harte direkte Konkurrenz zwischen Dinosauriern und Säugetieren, sie besetzten verschiedene Größenklassen, die parallel existierten. Erst nach dem Aussterben der Dinosaurier besetzten Säugetiere die leere ökologische Nische, und selbst dann nicht sofort.
Seltsamerweise ging die Entwicklung der ersten Archosaurier in der Trias mit dem allmählichen Aussterben vieler Therapsiden einher, deren höhere Formen im Wesentlichen primitive ovipare Säugetiere waren.
Nachteile der Biosphärenhypothese. In der obigen Form verwendet die Hypothese hypothetische Vorstellungen über die Physiologie und das Verhalten von Dinosauriern, ohne alle Veränderungen des Klimas und der Strömungen im Mesozoikum mit denen am Ende der Kreidezeit zu vergleichen, und erklärt nicht das gleichzeitige Aussterben von Dinosauriern auf voneinander isolierten Kontinenten.
Aussterben der Meeresfauna im Phanerozoikum. Für jedes Zeitintervall wird angezeigt, wie viel Prozent der damals vorhandenen Geburten bis zum nächsten Intervall nicht überlebt haben. Das Aussterben nicht aller Gattungen wird gezeigt, sondern nur der in den Fossilien erhaltenen. Die Buchstaben auf dem Bild repräsentieren die „Big Five“des Aussterbens. 1 - Ordovizisch-Silurisches Aussterben, 2 - Devonisches Aussterben, 3 - Das "große" Aussterben des Perms, 4 - Trias-Jura-Aussterben, 5 - Aussterben der Kreide-Paläogene.