Массовые вымирания организмов в истории биосферы - Реферат

О глобальных катастрофах и сопровождающих их резких изменениях планетарной биоты ученые знали уже в XVIII веке. Под глобальными катастрофическими событиями в геологической истории понимаются относительно кратковременные явления, приведшие к проявившимся в масштабе всей Земли изменениям литосферы, атмосферы и гидросферы, которые четко фиксируются в палеонтологической и седиментологической летописях. Дестабилизирующий биоту толчок приводит к вымиранию специализированных господствующих видов, происходит упрощение структуры сообщества и сокращения разнообразия. Важнейшей составной частью биотических кризисов являются лежащие в их основе массовые вымирания (МВ), благодаря которым освобождаются ранее занятые экологические ниши и происходит "омоложение" сообществ различного уровня, что обеспечивает ускоренную эволюцию переживших эти события групп организмов [1]. Признание того, что глобальные биотические кризисы и МВ действительно имели место в истории развития Земли, не освобождает от разработки конкретных показателей, с помощью которых их можно было бы выявлять и сравнивать.Древнейшие из известных минералов имеют возраст 4,2 млрд. лет (оценка возраста Земли в 4,5-4,6 млрд. лет основана на анализе вещества метеоритов и лунного грунта). Возраст же древнейших пород, в которых найден углерод заведомо органического происхождения (в углероде, принимавшем когда-либо участие в реакциях фотосинтеза, необратимо меняется соотношение изотопов 12C и 13C) составляет 3,8 млрд. лет. Первыми организмами были фотоавтотрофы: древнейшие организмы из формации Исуа были именно фотосинтезирующими, а в породах возраста 3,1 млрд лет содержатся остатки хлорофила ? фитан и пристан, и даже неразложившийся цианобактериальный пигмент фикобилин, но гораздо проще отслеживать деятельность фотоавтотрофов по одному из ее побочных продуктов ? кислороду. Источник кислорода возник, но атмосфера еще на протяжении полутора миллиардов лет оставалась анаэробной: об этом свидетельствует наличие в соответствующих отложениях конгломератов из пирита (FES2). Около 2 млрд. лет назад, когда процесс гравитационной дифференциации недр привел к тому, что большая часть железа перешла в ядро планеты, окисление закисного железа и осаждение его в виде джеспиллитов завершилось; именно в это время возникли все крупнейшие месторождения железа, такие, как Курская магнитная аномалия.Первые эукариоты появились около двух миллиардов лет назад, формируя свой собственный тип растительности, названный В. Ныне сообщества такого типа известны лишь в некоторых антарктических внутренних водоемах; в докембрии же они, судя по характеру осадков, были широко распространены в морях за пределами мелководий. Одной же из причин начала оледенений считают так называемый "обратный парниковый эффект": когда в атмосфере планеты отношение О2/СО2 смещается в сторону кислорода, планета начинает гораздо хуже удерживать тепло, доставляемое центральным светилом [11, с.78]. Глесснер правильно датировал ее концом докембрия ? вендом (620-600 млн. лет назад); таким образом, период достоверного существования на Земле многоклеточных животных удлинился почти на на 100 млн. лет. В то время как все многочисленные группы многоклеточных, появившиеся в начале кембрия (540 млн. лет назад), были представлены мелкими организмами (миллиметры или первые сантиметры), эдиакарская фауна состояла из крупных или очень крупных беспозвоночных, размером до полутора метров.К середине кембрия продуктивность и биологическое разнообразие достигают такого уровня, что у экосистем возникает нужда в специализированных хищниках-макрофагах. Самым крупным хищником тех времен был аномалокарис; хищниками, как считают сейчас многие исследователи, были и самые первые трилобиты - лишь позднее эта группа перешла к детритофагии. Однако вскоре вперед вырвались моллюски: появившиеся в конце кембрия головоногие (это были малоподвижные формы, родственные современному наутилусу, но с незакрученной конической раковиной, так называемые прямые головоногие) безраздельно господствовали в придонных слоях океана примерно до середины силура; на ордовик приходится пик видового разнообразия этой группы животных (около 150 родов). Судя по всему, обе эти группы возникли в опресненных прибрежных акваториях (типа лагун): здесь они были на первых порах избавлены от конкуренции с головоногими, которые избегают участков моря, "отравленных" стекающими с суши пресными водами. Прямые головоногие не выдерживают конкуренции, и их разнообразие заметно сокращается; попытки спастись за счет гигантизма (раковины Endoceras, например, достигали 4 м. в длину ? хотя сам моллюск был много меньше) не имели успеха.Существование двух независимых эволюционных ветвей амниот ? тероморфной (от греческого "терион" ? зверь) и завроморфной (от "заурос" ? ящер), разошедшихся еще на уровне амфибий и венчаемых: первая ? млекопитающими, а вторая ? птицами и динозаврами, сейчас практически общепризнано. В начале мезозоя завроморфы начинают до

Оглавление

Введение

1. Возраст Земли и ее геохронология.

1.1 Криптозой - этап скрытой жизни

1.2 Взрывная эволюция в начале кембрия

1.3 Жизнь в палеозойской эре.

1.4 Мезозойская эра - век рептилий

1.5 Кайнозой - век млекопитающих и птиц

2. Типизация фанерозойских событий массового вымирания организмов

2.1 Определение массового вымирания

2.2 Великие массовые вымирания

2.3. Малые массовые вымирания

2.4 Потенциальные массовые вымирания

2.5 Современное массовое вымирание

3. Модель биосферных кризисов

Выводы

Список использованной литературы

О глобальных катастрофах и сопровождающих их резких изменениях планетарной биоты ученые знали уже в XVIII веке. Под глобальными катастрофическими событиями в геологической истории понимаются относительно кратковременные явления, приведшие к проявившимся в масштабе всей Земли изменениям литосферы, атмосферы и гидросферы, которые четко фиксируются в палеонтологической и седиментологической летописях. Массовые вымирания организмов являются наиболее четким признаком происшедшей глобальной катастрофы. Причины глобальных катастроф являются предметом острых дискуссий и в настоящее время интенсивно изучаются и обсуждаются в геологической литературе.

Глобальные биотические кризисы ? это относительно длительные события, занимающие 10-15 млн. лет. Дестабилизирующий биоту толчок приводит к вымиранию специализированных господствующих видов, происходит упрощение структуры сообщества и сокращения разнообразия. При последующей стабилизации обстановки восстанавливаются прежние тенденции, быстрый рост разнообразия создает впечатление "взрывной эволюции. Глобальные биотические кризисы представляют собой критические моменты существенной перестройки всей биосферы. Важнейшей составной частью биотических кризисов являются лежащие в их основе массовые вымирания (МВ), благодаря которым освобождаются ранее занятые экологические ниши и происходит "омоложение" сообществ различного уровня, что обеспечивает ускоренную эволюцию переживших эти события групп организмов [1].

Признание того, что глобальные биотические кризисы и МВ действительно имели место в истории развития Земли, не освобождает от разработки конкретных показателей, с помощью которых их можно было бы выявлять и сравнивать. Модель структуры глобального биотического кризиса была предложена еще в 1924 г. Д.Н.Соболевым. В последние годы разработке этой проблемы особое внимание уделяет О. Валлизер. Всестороннему рассмотрению этой проблемы посвящены исследования в рамках международного проекта N 335 Международной программы геологической корреляции.

Начало кризиса совпадает с неким весьма кратковременным глобальным событием, которое дестабилизирует биосферу. В результате этого события, резко изменяющего условия обитания организмов, начинается их МВ, распространяющееся по пищевым цепям. Необходимое для реакции биосферы время составляло иногда сотни тысяч лет, но возможно, и значительно больше. Однако ясно, что этого времени было достаточно для того, чтобы в осадках данный процесс мог быть записан весьма подробно, а не в виде одной поверхности или плоскости напластования. Поэтому МВ «…при рассмотрении их в более крупном масштабе обычно хорошо определимы и приобретают ступенчатую структуру» [2, с.24].

За ступенчатым вымиранием следует довольно длительный (от 1-2 до 5-6 млн. лет) период низкого таксономического разнообразия. Лицо биоты определяют древние группы, которые оказались способными пережить неблагоприятный момент резких изменений среды, однако эволюционно они, как правило, бесперспективны. Наконец, весь процесс кризиса завершается бурной диверсификацией, быстрым ростом разнообразия глобальной биоты, благодаря занятию освободившихся экологических ниш.

Попытки воссоздания событий миллионолетней давности носят не только академический характер. Глобальные катаклизмы не менее опасны для общества эпохи НТР, чем были опасны для рептилий мелового периода. Поэтому актуальной является задача составления модели глобальных кризисных ситуаций, повлекших за собой массовые вымирания. В этой работе представлена попытка обобщить доступный материал по массовым вымираниям в истории биосферы. Также рассмотрены возможные причины вымирания и проанализирована модель глобального биосферного кризиса.