42. Masowe wymieranie w historii Ziemi i jego wpływ na ewolucję; przyczyny wielkich ekstynkcji.
Wymieranie to jeden z ważniejszych aspektów ewolucji, oznacza wygasanie rodu. Zdarza się w momencie, gdy ginie ostatni osobnik gatunku. Dany gatunek, zanika więc trwale i już nigdy się nie pojawi. Wymieranie to proces ciągły, który swój początek wziął wraz z powstaniem Ziemi i organizmami ją zamieszkującymi. W czasie trwania życia na Ziemi występowały dwa rodzaje wymierania. Pierwszy proces to ciągłe wymieranie pojedynczych gatunków, zwane niekiedy wymieraniem pozornie niezauważalnym. Drugi proces zdarzył się pięć lub sześć razy w historii Ziemi i polegał na masowym wymarciu licznych gatunków i wyższych jednostek taksonomicznych ( wymieranie szczepów), zarówno ze środowiska lądowego, jak i morskiego.
Przyjrzyjmy się z bliska drugiemu procesowi. Pierwsze masowe wymieranie miało miejsce u schyłku kambru, który zdziesiątkował ówczesną faunę, m.in.: morskie stawonogi - trylobity, gąbki, szkarłupnie czy ramienionogi.
Kolejne nazwane zostało wymieraniem ordowickim (ok. 438 milionów lat temu), było jednym z największych i przebiegało w dwóch etapach. W pierwszym etapie na skutek globalnego ochłodzenia, powstania lądolodu i obniżenia się poziomu morza - wyginęły gatunki ciepłolubne. Drugi etap związany był ze stopniowym ociepleniem się klimatu światowego i rozpuszczaniem czapy lodowej, tego z kolei nie przeżyły gatunki zimnolubne. Uważa się również, że do powyższych zdarzeń, przyczyniła się eksplozja gwiazdy, która dotknęła Ziemię promieniowaniem gamma.
Około 367 milionów lat temu w dewonie świat zmierzył się z trzecią ekstynkcją. Dotknęło 83 % gatunków, przede wszystkim faunę rafową, a dokładnie koralowce czteropromienne, faunę pelagiczną, konodonty i amonity. Wydarzenie to jest związane z całym szeregiem zmian jakie zaszły w obrębie ekosystemu atmosfera - ocean - atmosfera. Doszło do ochłodzenia klimatu. Na obszarze Gondwany w okolicach bieguna południowego, wystąpiło zlodowacenie. Zmiana chemizmu i temperatury wód oceanicznych były fatalne w skutkach, szczególnie dla wspomnianych wcześniej przedstawicieli gatunków tropikalnych - koralowców.
Wymieranie pod koniec permu, czyli ok. 245 - 250 milionów lat temu, zyskało miano „matki wielkich wymierań”. Paleozoik zakończył się bezprecedensowym wymieraniem organizmów żywych na Ziemi, kiedy to wyginęło nawet 90% wszystkich gatunków. Wielu geologów dopatrywało się przyczyn tej katastrofy w uderzeniu ogromnej asteroidy, to jednak dowodów na to nie znaleziono.
Potwierdzone przyczyny tych zdarzeń, mówią o wpływie superkontynętu jakim była Pangea, rozciągnięta od jednego do drugiego bieguna. Układ taki prowadził przez dziesiątki milionów lat do stresu środowiskowego. Przyczyniło się to do coraz bardziej suchego i gorącego klimatu. Na to nałożyły się początki wulkanizmu syberyjskiego, który swoje apogeum osiągnął ok. 251 milionów lat temu, potężnymi wypływami law bazaltowych. Tak niezwykła wulkaniczna aktywność, uwolniła ogromne ilości gazów cieplarnianych do atmosfery. Efektem było globalne ocieplenie się klimatu.
Trias przyniósł koniec egzystencji organizmom morskim. Zniszczenia na Ziemi były tylko nieco mniejsze. Przyczyn tych zdarzeń upatruję się w obniżaniu poziomu wód, które występowało w kilku cyklach. Znikały płytkie wodne środowiska, a organizmy je zamieszkujące zostały poddane wpływom atmosfery. Utleniane związki wytwarzały dwutlenek węgla, który zatrzymywał ciepło w pobliżu powierzchni Ziemi i prowadziło do podwyższenia temperatury w skali globalnej.
Najmłodsze i najbardziej znane wydarzenie z okresu kredy, wyeliminowało z naszej planety dinozaury. Podczas tego wymierania, 65 milionów lat temu, na zawsze pożegnaliśmy także, ¾ pozostałych gatunków jak wiele roślin okryto- i nagozalążkowych czy morskich. Spór o przyczyny i snucie hipotez trwa do dziś. Mówi się o zderzeniu meteorytu z Ziemią, gwałtownych zmianach klimatu lub epidemii, która zakończyła erę wielkich gadów.
Wielkie wymierania miały znaczący wpływ na ewolucję. Po każdym okresie masowego wymierania, kiedy los gatunków stał się dziełem przypadku, następował okres „masowej specjacji”, czyli radiacji. Zwolnione siedliska mogły zostać zajmowane przez nowe gatunki, bardziej wyspecjalizowane do życia w nowych warunkach organizmy. Te rozmnażały się, podawały się doborowi, specjalizowały, tworzyły nowe linie rozwojowe i umacniały swoją pozycję na Ziemi. Tak kształtowała się na świecie bioróżnorodność. Być może, gdyby era gadów nie została, tak zniszczona przez kredową katastrofę, ssaki nie wyszły by na światło dzienne. Nie opanowałyby tak różnorodnych środowiska i nie wyeluowały tak jak obecnie ma to miejsce. Możliwe, że nie byłoby miejsca na Ziemi dla rasy ludzkiej. Aktualnie mówi się o kolejnym wymieraniu, które rozpoczęło się wraz z pojawieniem się człowieka i jego ogromnym wpływie na zmiany klimatyczne ale i nie tylko na naszym globie. Sądzi się, że gdy osiągnie swoje apogeum zakończy „Erę Ssaków”.
D. Villee, Biologia, Warszawa 1993, s.444
D. Palmer, P.Barrett, Ewolucja, Historia życia. , Bremen 2009, s.108
G. Racki, Wielkie wymieranie i ich przyczyny, s.542, Kosmos, 2009, nr 3-4