Hromadná vymírání

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Grafické vyjádření míry vymírání druhů v průběhu dějin země od kambria po současnost; osa x: miliony let do minulosti, osa y: procenta vymřelých druhů

Hromadné vymírání (někdy také masové vymírání) je událost, během které dočasně rapidně klesá diversita životních forem na zemi. Jinými slovy, rychlost vymírání jednotlivých druhů v daném období převýší rychlost vzniku nových druhů. V průběhu dějin Země se jich odehrálo několik a v současnosti jich je již známo kolem 20.

Biosféra se neustále mění a evolučně vyvíjí a neustále se přizpůsobuje novým podmínkám (např. kontinentální drift pozměňuje podnebí, vzdušné a mořské proudy různých oblastí a vytváří nová ohniska vulkanické aktivity), což je vše přirozenou součástí druhové obměny (odchod/vymření některých druhů a příchod/vznik druhů nových). V některých případech jsou však změny natolik rozsáhlé či rychlé, že se na ně žijící druhy nedokáží přizpůsobit, až dojde ke zhroucení celého ekosystému a množství jednotlivých druhů začne vymírat, aniž by je zároveň nahrazovaly v jejich rolích druhy nové. V takovém případě hovoříme o hromadném vymírání.

Příčiny hromadných vymírání[editovat | editovat zdroj]

Příčiny jsou jednou z nejdiskutovanějších otázek každého hromadného vymírání. Zatímco vymírání samotné je dobře zdokumentovatelné na základě fosilních nálezů (vymizení celé řady druhů z fosilních nálezů v geologicky krátkém období zpozorovatelné na celém světě) příčina k takovéto události bývá jen obtížně odhalitelná. Většinou se předpokládá (a v několika případech proto hovoří i zjištěné fosilní záznamy), že došlo k rapidním změnám životních podmínek na území zasahující většinu planety.

Za původce takovýchto masivních změn vedoucích k vymírání je označována přírodní katastrofa, která naši planetu postihla. Častými podezřelými jsou asteroid (impaktní zima) nebo silný vulkanismus (sopečná zima), který je s vymíráním korelovaný.[1] Několik teorií, objasňujících různá vymírání, obsahují i zmínku o kosmickém záření (exploze relativně blízké novy nebo silná sluneční erupce), ovšem nalézt pro takovéto události důkazní materiál je obtížné. Supernova však může ovlivnit složení fauny.[2] Původcem mohou být i biologické příčiny[3] či kritická změna úrovně stopových prvků.[4]

U několika hromadných vymírání se usuzuje i na možnost souhry vícero důvodů následných radikálních změn prostředí, které se nešťastnou náhodou setkaly v geologicky krátkém období, čímž byl dopad na biosféru o to tvrdší, než kdyby se ony katastrofy odehrály jednotlivě (teprve se zotavující ekosystémy po katastrofě jedné byly zasaženy katastrofou další).

Důvodem, proč je tak těžké nalézt příčinu těchto katastrofických událostí, je ten, že za uplynulé miliony let bylo epicentrum katastrofy vystaveno erozivním silám, které neustále přetvářejí povrch planety a zahlazují stopy.

V případě vymření dinosaurů (jehož příčiny zaměstnávaly mysl vědců již od 19. století),[5] panuje v současnosti přesvědčení, že příčinou (či jednou z hlavních příčin) byl dopad asteroidu, který před 65 miliony let vyhloubil 180 kilometrů široký Chicxulubský kráter. Kráter samotný byl odhalen díky náhodě; jeho většina se nalézá na dně Mexického zálivu a jen část je na souši poloostrova Yucatán. A teprve v posledních letech bylo odhaleno, že kráter Boltyš na Ukrajině pochází taktéž z období konce druhohor, což znamená, že za vymřením dinosaurů stojí asteroidy dva, které dopadly na Zemi v rozmezí několika tisíců let. Přesto však ještě v osmdesátých a na počátku devadesátých let 20. století (tedy více jak po 100 letech bádání a zkoumání příčin) byla teorie asteroidu, tehdy počítajíc "jen" s jedním asteroidem, většinou vědců odmítána a označována jako sci-fi. Ve stejné době byl také silně aktivní vulkanismus (Dekánská plošina).[6]

Většina hromadných vymírání je ještě starší než toto populární vymírání, které zahubilo dinosaury. O to víc času měla eroze na zahlazení stop a o to obtížnější je v současnosti tyto stopy nalézt.

Periodicita vymírání[editovat | editovat zdroj]

Již v roce 1977 přišli A. G. Fischer a M.A. Arthur s tvrzením, že období zrychleného vymírání se za posledních 250 milionů let periodicky opakovala po zhruba 32 milionech let. Výzkum ovšem prováděli na omezených fosilních datech a bez řádného statistického zpracování. Zpřesnění dodali v r. 1982 po dokončení databáze do té doby známých fosilních mořských organismů David M. Raup a J. John Sepkoski, kteří na souboru zhruba 3500 čeledí s kvalitnější statistikou zjistil cyklus 26 mlionů let.[7] Už v r. 1985 se ale objevil protiargument, že i při náhodné distribuci by měla úroveň vymírání ze statistických důvodů vytvářet maxima v průměru každé 4 stratigrafické vrstvy, což je vzhledem k jejich průměrnému trvání právě 26 milionů let. Zjištěná opakování vymírání ale nebyla "v průměru" po 26 milionech let, ale "právě" po 26 milionech let. I tak se ale objevovaly další argumenty, proč může jít o statistický šum, stejně tak ale i další potvrzení, že cyklus existuje.

V r. 2012 výzkumníci tento cyklus (a spolu s ním i cyklus vymírání po 62 +/-3 milionech let objeveném v r. 2005[8]) ovšem potvrdili za použití renovované geologické časové stupnice (GTC 2012), na základě dvou nezávislých databází fosilních záznamů a podrobnější analýzou na úrovni druhů. Cyklus vymírání 27 milionů let byl prokázán dvěma statistickými testy v 2x delším časovém období než v původní studii z r. 1982 a s dvou a desetkrát větší statistickou významností (na hladinách 0,02 a 0,004).[9]

U periody dlouhé desítky milionů let si lze stěží představit, že by mohla mít biologické příčiny. Možné jsou geologické a pro výraznou pravidelnost cyklu hlavně extraterestriální příčiny.

Dlouho se spekulovalo o hypotéze Nemesis jako "hvězdě smrti", souputníku Slunce, která má perihel své dráhy v Oortově oblaku a při jeho průletu vysílá směrem k nám komety. Přehlídkami oblohy byly ale vyloučeny všechny hvězdné objekty, zůstala ovšem možnost podhvězdného objektu - hnědého trpaslíka o hmotnosti kolem 0,002 hmotnosti Slunce. I tato varianta a s ní i hypotéza Nemesis jako taková byla nakonec vyloučena vzhledem k příliš přesnému opakování vymírání po 27 milionech let s odchylkami jen 2-10% v průběhu celého období 470 milionů let, ve kterém je zatím zjištěna, což neodpovídá modelům Nemesis, u které se předpokládá prodlužování doby oběhu o 20% každých 250 milionů let v důsledku poruch způsobených gravitačním působením galaxie a ostatních hvězd. Jiná hypotéza dávala do souvislosti periodické přecházení sluneční soustavy rovinou galaxie, což by opět mohlo způsobit nestabilitu drah komet v Oortově oblaku a vychýlit je mimo jiné i směrem k Zemi. Cyklus opakování přechodů má ovšem větší periodu - při modelování, které bere v úvahu jen viditelnou hmotu, plných 45 milionů let, pokud se započítá vliv temné hmoty v halu Galaxie a mračen vodíku alespoň 33 milionů let a pro její snížení na 27 milionů by se tak musela předpokládat existence tenkého disku temné hmoty, který by ležel v rovině disku Galaxie.[10] Navíc cykly nejsou synchronizovány: poslední přechod galaktickou rovinou Slunce učinilo asi před 1 milionem let, zatímco poslední periodické vymírání bylo dle předpovědi v době před 11 miliony let. Pravděpodobnější se proto jeví poslední hypotéza, která předpokládá existenci planety X o hmotnosti několikanásobku hmotnosti Země, která by obíhala někde za drahou Neptunu a díky precesi perihelu/afelu její dráhy by v pravidelných intervalech vháněla komety směrem k Zemi.[11] Nezávisle na této hypotéze byla v r. 2014 na základě nenáhodně orientovaných drah několika TNO vyslovena domněnka, že by za drahou Neptunu mohla být další velká planeta (planeta Devět), která by tyto vysvětlila. Pro tuto hypotézu byly letech 2015 a 2016 sneseny další argumenty a v současnosti (2016) probíhají cílená hledání této hypotetické planety.[12][13][14]

Dopady na biosféru[editovat | editovat zdroj]

Po hromadném vymírání je samozřejmě celkový počet žijících druhů na planetě značně redukovaný, nicméně relativně krátce po katastrofě se uprázdněná místa začínají zaplňovat novými druhy. Ty jsou v počátku bez větších specializací a jedná se o druhy dalo by se říci až univerzální. Z těchto druhů, které se rychle rozšířily napříč uvolněnými ekosystémy, se pozdějším vývojem jejich jednotlivých populací vyvíjejí více specializované druhy. Ty pak obnovují bohatou biodiverzitu, která předcházející katastrofou značně utrpěla. Ukazuje se, že hromadné vymírání urychluje evoluci[15] a rozšiřuje diverzitu.[16][17] Naruší se tak status quo (srovnej: zamrzlá evoluce). Podobně v mikrosvětě jako následek masového ničení organismů vzniká evolucí antibiotická rezistence.

Každé takovéto vymírání zároveň znamená zásadní změnu v dosavadním vývoji biosféry a je více nežli oprávněné tvrdit, že nebýt těchto hromadných vymírání, nebylo by zde ani člověka.

Historie hromadných vymírání[editovat | editovat zdroj]

V průběhu geologické historie Země došlo k celé řadě vymírání, která jsou doložena fosilními záznamy. Nejstarší známé hromadné vymírání se stalo na samotném počátku kambria zhruba před 550 milióny let. Důkazů pro tuto událost je zatím málo, ale z fosilních záznamů náhle mizí některé skupiny životních forem z prekambria. Nejmladší hromadné vymírání se odehrálo jen před pouhými 50 000 lety a jako jedna z jeho zvažovaných příčin je člověk. Kvaziperiodu 26 miliónů let může způsobovat galaxie Mléčná dráha.[18]

Chronologický seznam[editovat | editovat zdroj]

Velká pětka vymírání[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článku Velká pětka vymírání.

Velká pětka vymírání je souhrnné označení pro z výše uvedeného seznamu pět největších vymírání v průběhu dějin Země, které vytvořili Jack Sepkoski a David M. Raup roku 1982[19][20]:

Související články[editovat | editovat zdroj]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Extinction event na anglické Wikipedii.

  1. http://specialpapers.gsapubs.org/content/505/29.full.pdf+html - Large igneous provinces and mass extinctions: An update
  2. http://phys.org/news/2016-04-supernovae-showered-earth-radioactive-debris.html - Supernovae showered Earth with radioactive debris
  3. http://phys.org/news/2015-09-evidence-earth-mass-extinction-critters.html - Evidence that Earth's first mass extinction was caused by critters not catastrophe
  4. http://phys.org/news/2015-11-theory-depletion-elements-oceans-factor.html - New theory suggests depletion of trace elements in the oceans a factor in mass extinctions
  5. SOCHA, Vladimír. Úžasný svět dinosaurů. Praha : Nakladatelství Triton, 2009. 320 s. ISBN 978-80-7387-276-2. S. 160.  
  6. http://www.ibtimes.co.uk/dinosaur-extinction-asteroid-impact-triggered-massive-volcanic-eruptions-deccan-traps-1522040 - Dinosaur extinction: Asteroid impact triggered massive volcanic eruptions at Deccan Traps
  7. RAUP, David M.; SEPKOSKI, J. John. Periodicity of extenctions in the geologic past. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [online]. 1984-02-01, 81, čís. 3 [cit. 2016-03-01]. Dostupné online.  
  8. ROHDE, Robert A.; MULLER, Richard A.. Cycles in fossil diversity. Nature. , roč. 434, čís. 7030, s. 208–210. Dostupné online. DOI:10.1038/nature03339.  
  9. MELOTT, Adrian L.; BAMBACH, Richard K.. Analysis of periodicity of extinction using the 2012 geological timescale. Paleobiology. , roč. 40, čís. 02, s. 177–196. Dostupné online [cit. 2017-01-03]. DOI:10.1666/13047.  
  10. KRAMER, Eric David; ROWAN, Michael. Mass Extinctions and a Dark Disk. arXiv:1610.04239 [astro-ph, physics:hep-ph]. 2016-10-13. ArXiv: 1610.04239. Dostupné online [cit. 2017-01-03].  
  11. WHITMIRE, Daniel P.. Periodic mass extinctions and the Planet X model reconsidered. arXiv:1510.03097 [astro-ph]. 2015-10-11. ArXiv: 1510.03097. Dostupné online [cit. 2017-01-03].  
  12. 'Planet Nine' May Exist: New Evidence for Another World in Our Solar System. Space.com. . Dostupné online [cit. 2017-01-03].  
  13. The Search for Planet Nine: New Finds Boost Case for Distant World. Space.com. . Dostupné online [cit. 2017-01-03].  
  14. Curious Tilt of the Sun Traced to Undiscovered Planet | Caltech. The California Institute of Technology. . Dostupné online [cit. 2017-01-03].  
  15. http://phys.org/news/2015-08-scientists-mass-extinctions-evolution.html - Computer scientists find mass extinctions can accelerate evolution
  16. http://phys.org/news/2015-11-reveals-extinction-key-terrestrial-vertebrate.html - New research reveals extinction is key to terrestrial vertebrate diversity
  17. http://phys.org/news/2015-12-mammal-diversity-immediately-dinosaur-extinction.html - Mammal diversity exploded immediately after dinosaur extinction
  18. http://www.ras.org.uk/news-and-press/2729-scientists-find-link-between-comet-and-asteroid-showers-mass-extinctions - Scientists find link between comet and asteroid showers & mass extinctions
  19. Raup, D. & Sepkoski, J.. Mass extinctions in the marine fossil record. Science. 1982, roč. 215, s. 1501–1503. DOI:10.1126/science.215.4539.1501. PMID 17788674.  
  20. Morell, V., and Lanting, F., 1999. "The Sixth Extintion," National Geographic Magazine, únor.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • BUCHANAN, Mark. Všeobecný princip: věda o historii: proč je svět jednodušší, než si myslíme. Praha : Baronet, 2004. ISBN 80-7214-644-0

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]