Капитанское массовое вымирание - Capitanian mass extinction event

Extinction density.svgКембрийскийОрдовикСилурийскийДевонскийКаменноугольныйПермский периодТриасовыйЮрскийМеловойПалеогенНеоген
Интенсивность морского вымирания в период Фанерозой
%
Миллионы лет назад
Extinction density.svgКембрийскийОрдовикСилурийскийДевонскийКаменноугольныйПермский периодТриасовыйЮрскийМеловойПалеогенНеоген
График интенсивности вымирания (в процентах от роды которые присутствуют в каждом интервале времени, но не существуют в следующем интервале) по сравнению со временем в прошлом для морских родов.[1] Геологические периоды аннотированы (по аббревиатуре и цветом) выше. Капитанское вымирание произошло 260–259 миллионов лет назад, примерно за 7 миллионов лет до Пермско-триасовое вымирание, при этом чуть более 35% (по данным этого источника) не выживают. (информация об источнике и изображении )

В Капитанское вымирание был событие вымирания произошедшее около 260 миллионов лет назад в период снижения видовое богатство и повышенные темпы исчезновения в конце Среднего Пермский период вовремя Гваделупский эпоха. Он также известен как событие конца Гваделупской эпохи вымирания из-за его первоначального признания между гваделупским и Лопингиан серии; однако более изысканный стратиграфический исследование предполагает, что пики вымирания во многих таксономических группах произошли в пределах гваделупского яруса, во второй половине Капитанский возраст.[2]

Величина

После Вымирание Олсона, Глобальный разнообразие поднялся во время капитана. Вероятно, это было результатом таксоны бедствий замена вымерших гильдии. Массовое вымирание капитанов значительно уменьшило неравенство (диапазон различных гильдий); восемь гильдий были потеряны. Это повлияло на разнообразие внутри отдельных сообщества строже, чем Пермско-триасовое вымирание.[3] Несмотря на то что фауны начали восстанавливать сложные трофические структуры и пополнять гильдии после вымирания капитанов,[3] разнообразие и неравенство упали, пока ПермьТриасовый граница.[4]

Морские экосистемы

Влияние капитанского вымирания на морские экосистемы до сих пор активно обсуждается палеонтологами. По предварительным оценкам, потеря морское беспозвоночное роды от 35 до 47%,[5][6] в то время как оценка, опубликованная в 2016 г., предполагает потерю 33–35% морских роды при исправлении вымирание фона, то Эффект Синьора – Липпса и кластеризация вымираний в некоторых таксоны.[7] Утрата морских беспозвоночных во время капитанского массового вымирания была сопоставима по величине с потерей Меловое – палеогеновое вымирание.[8] Некоторые исследования считают его третьим или четвертым по величине массовое вымирание с точки зрения доли утраченных родов морских беспозвоночных; другое исследование показало, что капитанское вымирание было только девятым наихудшим с точки зрения таксономической серьезности (количество потерянных родов), но обнаружило, что оно было пятым наихудшим с точки зрения его экологического воздействия (то есть степени таксономической реструктуризации внутри экосистемы или потеря экологические ниши или даже целые экосистемы).[9]

Наземные экосистемы

Несколько опубликованных оценок воздействия на наземные экосистемы существуют для капитанского массового вымирания. Среди позвоночные, Дэй и его коллеги предположили потерю 74–80% универсального богатства четвероногие из Бассейн Кару в Южной Африке,[10] включая исчезновение диноцефалы.[11] В наземные растения, Стивенс и его коллеги обнаружили исчезновение 56% видов растений, зарегистрированных в формации Среднего Верхнего Шихотзе в Северном Китае,[12] который был примерно среднего капитана по возрасту. 24% видов растений в Южном Китае исчезли.[13]

Время

Хотя известно, что капитанское массовое вымирание произошло после вымирания Олсона и до пермско-триасового вымирания,[3] точный возраст капитанского массового вымирания остается спорным. Отчасти это связано с несколько косвенным возрастом капитана -Wuchiapingian сама граница, возраст которой в настоящее время оценивается примерно в 259,1 миллиона лет,[10][11][14] но может быть изменено Подкомиссия по стратиграфии перми из Международная комиссия по стратиграфии. Кроме того, существует спор относительно серьезности вымирания и того, произошло ли вымирание в Китае одновременно с исчезновением на Шпицбергене.[15]

Вулканические породы Эмейшанские ловушки, которые переслаиваются с тропическими карбонатные платформы из Формация Маокоу, уникальны для сохранения массового вымирания и причины этого массового вымирания.[13] Большой фреатомагматические высыпания произошло, когда впервые начали извергаться Эмейшанские ловушки, что привело к исчезновению фузулиновые фораминиферы и известковый водоросли.[16]

В отсутствие радиометрический возраст непосредственно ограничивая сами горизонты вымирания в морских разрезах, самые последние исследования воздерживаются от указания возраста, но основываются на экстраполяциях из пермской временной шкалы примерно 260–262 года. Ма была оценена;[10][17] это в целом согласуется с радиометрическим возрастом из земного царства, если предположить, что два события произошли одновременно. Гибель растений произошла либо одновременно с вымиранием моря, либо после него.[13]

Морское царство

Вымирание фузулиновых фораминиферы в Юго-Западном Китае был первоначально датирован концом Гваделупского периода, но исследования, опубликованные в 2009 и 2010 годах, датировали исчезновение этих фузулиновых к середине капитана.[18] Брахиопод и коралл потери произошли в середине капитанской сцены.[19] Вымирание, нанесенное аммоноиды могло произойти в раннем учяпинье.[19]

Земное царство

Об изменении фауны четвероногих в середине перми давно известно в Южной Африке и России. В России это соответствовало границе между тем, что стало известно как Титанофонус Суперзона и Скутозавр Суперзона[20] а позже Диноцефал Суперасобразие и Териодонтиан Суперпространство соответственно. В Южной Африке это соответствовало границе между разными именами Парейазавр, Диноцефал или Тапиноцефал Зона сборки и вышележащие комплексы.[21][22][23][24] Как в России, так и в Южной Африке этот переход был связан с исчезновением ранее доминировавшей группы терапевсидов. амниот, диноцефалы, что привело к его более позднему обозначению как вымирание диноцефалов.[25] Темпы возникновения после исчезновения оставались низкими в течение Пристерогнат Зона сборки в течение как минимум 1 миллиона лет, что свидетельствует о замедленном восстановлении экосистем бассейна Кару.[26]

После признания отдельного морского массового вымирания в конце гваделупского периода вымирание диноцефалов было замечено как его земной коррелят.[8] Хотя впоследствии было высказано предположение, что, поскольку русский Ищеево фауна, которая считалась самой молодой диноцефальной фауной в этом регионе, была вынуждена находиться ниже инверсии магнитного поля Иллаварры и, следовательно, должна была произойти в Мирян стадия, задолго до конца гваделупской,[25] это ограничение применялось только к типовой местности. Признание более молодой фауны диноцефалов в России (Сундырский комплекс тетрапод)[27] и поиск биостратиграфически хорошо сдержанный радиометрический возраст через уран-свинцовое датирование из туф от Тапиноцефал Зона скопления бассейна Кару[10][28] продемонстрировали, что вымирание диноцефалов действительно произошло в конце капитана, около 260 миллионов лет назад.

Влияние на жизнь

морская жизнь

В океанах капитанское вымирание привело к высокому уровню вымирания аммоноидей, кораллов и известковых водорослей, строящих рифы, фораминифер и т. мшанки и брахиоподы. Похоже, что он был особенно селективен против мелководных таксонов, которые полагались на фотосинтез или фотосимбиотические отношения; многие виды с плохой физиологической буферностью также вымерли.[29]

В аммоноиды, который в течение 30 миллионов лет с момента Roadian, претерпел импульс выборочного вымирания в конце капитанской войны.[4] 75,6% кораллов семьи 77,8% родов кораллов и 82,2% видов кораллов, которые были в Пермском Китае, были потеряны во время капитанского массового вымирания.[30] В Verbeekinidae, семья большой фузулин foraminifera, вымерли.[31]

87% видов брахиопод найдены на Капп Старостинская свита на Шпицберген исчез за десятки тысяч лет; хотя новый брахиопод и двустворчатый после исчезновения видов, доминирующее положение брахиопод заняли двустворчатые моллюски.[32] Приблизительно 70% других видов, обнаруженных в формации Капп Старостин, также исчезли.[33] В Окаменелости Восточной Гренландии похож на Шпицберген; потери фауны в канадском бассейне Свердруп сопоставимы с исчезновениями на Шпицбергене и Восточной Гренландии, но восстановление после исчезновения, которое произошло на Шпицбергене и Восточной Гренландии, не произошло в бассейне Свердруп.[17] В то время как ринхонеллиформ брахиоподы составляли 99,1% особей, обнаруженных в тропических карбонатах на западе США, Южном Китае и Греции до исчезновения, моллюски составляли 61,2% особей, найденных в аналогичных средах после исчезновения.[34] 87% видов брахиопод и 82% видов фузулиновых фораминифер в Южном Китае были потеряны.[17]

Большинство морских жертв исчезновения были либо эндемичные виды из эпиконтинентальные моря около Пангея Которые умерли, когда моря закрылись, или были доминирующий вид из Палеотетис.[35]

После капитанского массового вымирания таксоны бедствий, такие как Earlandia и Диплосфаэрина стало изобилие на территории нынешнего Южного Китая.[2]

Земная жизнь

Среди наземных позвоночных основными жертвами были диноцефалы. терапсиды, которые были одним из самых распространенных элементов фауны четвероногих гваделупских ящеров; только один род диноцефалов пережил капитанское вымирание.[8] Разнообразие аномодонты которые жили во время позднего Гваделупа, были сокращены наполовину в результате капитанского массового вымирания.[36] Наземные выжившие после капитанского вымирания обычно весили от 20 кг (44 фунта) до 50 кг (110 фунтов) и обычно находились в норы.[8]

Причины

«Комбинация глобального падения уровня моря второго порядка и региональных ограничений, например, колебания солености (Вайдлих и Бернекер, в печати) или столкновения микроконтинентов являются причиной разрушения многих участков рифов».[37]

Считается, что вымирание было вызвано одним или несколькими извержениями Эмейшанские ловушки, который выпустил большое количество углекислый газ и диоксид серы в стратосфера из Северный и Южное полушарие из-за экваториальный местонахождение Эмейшанских ловушек, что привело к внезапному глобальному похолоданию и долгосрочный глобальное потепление; извержения также спровоцировали закисление океана, а истощение кислорода на морском дне и серьезное нарушение цикл углерода.[12][15][16][17][29][32] Извержения высвободили бы большие дозы токсичных веществ. Меркурий.[38] Базальт сваи из Эмейшанских ловушек в настоящее время занимают площадь от 250 000 до 500 000 км.2, но первоначальный объем базальтов мог составлять от 500 000 км3 до более 1000000 км3.[29] Кислотный дождь, глобальная сушка, тектоника плит, морская регрессия и биологическая конкуренция возможно, также сыграли роль в исчезновении.[2][12][30] Вымирание совпало с началом большого негативного δ13C экскурсия.[13]

Рекомендации

  1. ^ Роде, Р.А. И Мюллер, Р. (2005). «Циклы в разнообразии ископаемых». Природа. 434 (7030): 209–210. Bibcode:2005Натура.434..208р. Дои:10.1038 / природа03339. PMID  15758998.
  2. ^ а б c Bond, DPG, Wignall, PB, Wang, W., Izon, G., Jiang, HS, Lai, XL, Sund, Y.-D., Newtona, RJ, Shaoe, L.-Y., Védrinea, S. И Коп, Х. (2010). «Массовое вымирание в середине капитана (средняя пермь) и запись изотопов углерода Южного Китая». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология, 292 (1-2), стр. 282-294. https://dx.doi.org/10.1016/j.palaeo.2010.03.056
  3. ^ а б c Sahney, S .; Бентон, М.Дж. (2008). «Восстановление после самого глубокого массового вымирания всех времен». Труды Королевского общества B. 275 (1636): 759–765. Дои:10.1098 / rspb.2007.1370. ЧВК  2596898. PMID  18198148.CS1 maint: ref = harv (ссылка на сайт)
  4. ^ а б Villier, L .; Корн, Д. (октябрь 2004 г.). «Морфологическое неравенство аммоноидов и признак массового вымирания в перми». Наука. 306 (5694): 264–266. Bibcode:2004Наука ... 306..264В. Дои:10.1126 / science.1102127. ISSN  0036-8075. PMID  15472073. S2CID  17304091.
  5. ^ Сепкоски-младший, Дж. Дж. (1996). "Модели фанерозойского вымирания: взгляд из глобальных баз данных". В: Уоллизер, О. Х. (ред.), Глобальные события и стратиграфия событий в фанерозое. Springer-Verlag, Берлин, стр. 35–51. https://doi.org/10.1007%2F978-3-642-79634-0_4
  6. ^ Bambach, R.K .; Кнолл, А. Х. и Ван, С. С. (2004). «Возникновение, исчезновение и массовое истощение морского разнообразия». Палеобиология. 30 (4): 522–542. Дои:10.1666 / 0094-8373 (2004) 030 <0522: OEAMDO> 2.0.CO; 2.
  7. ^ Стэнли, С. М., 2016. «Оценки масштабов крупных морских вымираний в истории Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 113 (42), E6325 – E6334.
  8. ^ а б c d Реталлак, Дж. Дж., Мецгер, К. А., Гривер, Т., Джарен, А. Х., Смит, Р. М. Х. и Шелдон, Н. Д. (2006). «Средне-позднепермское массовое вымирание на суше». Бюллетень Геологического общества Америки 118 (11-12): 1398-1411.
  9. ^ МакГи, Г.Р., Шихан, П.М., Ботджер, Д.Дж. И Дрозер, М.Л., 2004. «Экологический рейтинг фанерозойских кризисов биоразнообразия: экологическая и таксономическая серьезность не связаны». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология 211 (3-4), стр. 289–297. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2004.05.010
  10. ^ а б c d Дэй, М.О., Рамезани, Дж., Боуринг, С.А., Сэдлер, П.М., Эрвин, Д.Х., Абдала, Ф. и Рубидж, Б.С., июль 2015 г. "Когда и как произошло массовое вымирание земных сред в середине перми? Данные о четвероногих в бассейне Кару, Южная Африка ". Труды Королевского общества B 282 (1811). https://doi.org/10.1098/rspb.2015.0834
  11. ^ а б «Великий Кару Южной Африки показывает массовое вымирание». ScienceDaily. 7 июля 2015 года.
  12. ^ а б c Стивенс, Л.Г., Хилтон, Дж., Бонд, Д.П.Г., Гласспул, И.Дж. & Jardine, P.E., 2011. "Модели радиации и вымирания пермских флор Северного Китая как индикаторы окружающей среды и изменения климата ". Журнал геологического общества 168, стр. 607–619.
  13. ^ а б c d Келлер, Герта; Керр, Эндрю С., ред. (2014). Вулканизм, воздействия и массовые вымирания: причины и последствия. Геологическое общество Америки. п. 37. ISBN  978-0-8137-2505-5.
  14. ^ Чжун, Й.-Т., Хе, Б., Мундил, Р., Сюй, Ю.-Г. (2014). CA-TIMS U-Pb датирование циркона кислого игнимбрита из разреза Биньчуань: последствия для конечного возраста крупной магматической провинции Эмэйшань. Lithos 204, стр. 14-19.
  15. ^ а б Рука, Эрик (16 апреля 2015 г.). «Шестое вымирание, соперничающее с вымиранием динозавров, должно присоединиться к большой пятерке, - говорят ученые». Наука.
  16. ^ а б П. Б. Виньялл, Ю. Сан, Д. П. Г. Бонд, Г. Изон, Р. Дж. Ньютон, С. Ведрин, М. Виддоусон, Дж. Р. Али, X. Лай, Х. Цзян, Х. Коуп и С. Х. Боттрелл (2009). Вулканизм, массовое вымирание и флуктуации изотопов углерода в средней перми Китая. Наука 324 (5931), стр. 1179-1182.
  17. ^ а б c d Бонд Д.П.Г., Виньял П.Б., Иоахимски М.М., Сан Ю., Савов И., Грасби С.Е., Бошамп Б. и Бломайер Д. 2015 г. Внезапное вымирание в средней перми (капитан) Северного региона (Шпицберген) и его связь с аноксией и подкислением. Бюллетень Геологического общества Америки, 127 (9-10): 1411-1421.
  18. ^ Келлер, Герта; Керр, Эндрю С., ред. (2014). Вулканизм, воздействия и массовые вымирания: причины и последствия. Геологическое общество Америки. С. 36–37. ISBN  978-0-8137-2505-5.
  19. ^ а б Bond, D.P.G .; Hilton, J .; Wignall, P.B .; Ali, J.R .; Стивен, Л.Г .; Sun, Y .; Лай, X. Сентябрь 2010 г. Среднепермское (капитанское) массовое вымирание на суше и в океанах. Обзоры наук о Земле 102 (1-2): 100-116.
  20. ^ Ивахненко М.Ф., Голубев В.К., Губин Ю. М., Каландадзе, Н. Н., Новиков, И. В., Сенников, А. Г., Раутиан, А. С. 1997. "Пермские I Триасовые тетраподы восточной Европы (Пермские и триасовые тетраподы Восточной Европы) ". ГЕОС, Москва (оригинал).
  21. ^ Китчинг, Джеймс У. (1977). Распространение фауны позвоночных карроо: с особым акцентом на определенные роды и влияние этого распределения на зональность пластов Бофорта. Записка № 1. Йоханнесбург: Институт палеонтологических исследований Бернарда Прайса, Университет Витватерсранда. С. 1–131. ISBN  9780854944279.
  22. ^ Кейзер, А. В. и Смит, Р. Х. М. 1979. "Биологическое районирование позвоночных группы Бофорта с особым упором на бассейн Западного Кару." Летопись геологической службы Южной Африки 12, стр. 1-36.
  23. ^ Брум Р. 1906. «О пермских и триасовых фаунах Южной Африки». Геологический журнал 3 (1), стр. 29-30. https://doi.org/10.1017/S001675680012271X
  24. ^ Уотсон, Д. М. С. Май 1914. «Зоны пластов Бофорта системы Кару в Южной Африке». Геологический журнал 1 (5), стр. 203-208. https://doi.org/10.1017/S001675680019675X
  25. ^ а б Лукас, С. Г. (2009). «Время и величина вымирания четвероногих через пермо-триасовую границу». Журнал азиатских наук о Земле. 36 (6): 491–502. Bibcode:2009JAESc..36..491L. Дои:10.1016 / j.jseaes.2008.11.016.
  26. ^ М. О. Дэй. Pristerognathus AZ и последствия капитанского вымирания в основном бассейне Кару. 35-й Международный геологический конгресс. Кейптаун.
  27. ^ Голубев, В. К. (2015). «Диноцефальный этап в истории фауны пермских четвероногих водорослей Восточной Европы». Палеонтологический журнал. 49 (12): 1346–1352. Дои:10.1134 / S0031030115120059.
  28. ^ Рубидж Б. С., Эрвин Д. Х., Рамезани Дж., Боуринг С. А. и Де Клерк В. Дж. (2013). «Высокоточная временная калибровка биостратиграфии поздних пермских позвоночных: ограничения U-Pb циркона из супергруппы Karoo, Южная Африка». Геология 41 (3): 363-366.
  29. ^ а б c Келлер, Герта; Керр, Эндрю С., ред. (2014). Вулканизм, воздействия и массовые вымирания: причины и последствия. Геологическое общество Америки. п. 38. ISBN  978-0-8137-2505-5.
  30. ^ а б Ван, X.-D. И Сугияма, Т. (декабрь 2000 г.). «Разнообразие и закономерности исчезновения пермских коралловых фаун Китая». Lethaia. 33 (4): 285–294. Дои:10.1080/002411600750053853.
  31. ^ Ота А. и Исодзаки Ю. (март 2006 г.). «Биотический круговорот фузулина через границу гваделупа-лопинга (средняя-верхняя пермь) в срединно-океанических карбонатных отложениях: биостратиграфия сросшихся известняков в Японии». Журнал азиатских наук о Земле. 26 (3–4): 353–368. Bibcode:2006JAESc..26..353O. Дои:10.1016 / j.jseaes.2005.04.001.
  32. ^ а б Березов, Алексей (21 апреля 2015 г.). «Новое событие массового вымирания, выявленное геологами». BBC.
  33. ^ Каплан, Сара (23 апреля 2015 г.). «Дразнящее свидетельство массового вымирания». Вашингтон Пост.
  34. ^ Clapham, M.E., Bottjer, D.J. и Шен, С. (2006). «Разделение разнообразия и экологии во время вымирания в конце Гуадалупа (поздняя пермь)». Рефераты Геологического общества Америки с программами. 38 (7): 117. Архивировано с оригинал на 2015-12-08. Получено 2019-07-10.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  35. ^ Yugan, J .; Цзин, З. и Шан, К. (1994). "Две фазы массового вымирания в конце перми". Пангея: глобальная среда и ресурсы (Воспоминания 17): 813–822.
  36. ^ Й. Фрёбиш (ноябрь 2008 г.). «Глобальное таксономическое разнообразие аномодонтов (Tetrapoda, Therapsida) и наземная летопись пород на границе перми и триаса». PLOS ONE. 3 (11): e3733. Bibcode:2008PLoSO ... 3.3733F. Дои:10.1371 / journal.pone.0003733. ЧВК  2581439. PMID  19011684.
  37. ^ Вайдлих О. (2002). «Пересмотр пермских рифов: внешние механизмы контроля постепенных и резких изменений в течение 40 млн лет эволюции рифов». Geobios. 35 (1): 287–294. Дои:10.1016 / S0016-6995 (02) 00066-9.
  38. ^ Фрейдлин, Джули (16 июля 2015 г.). «Вымирание брахиопод свидетельствует о массовом вымирании в середине перми». Журнал Earth.