Extinção Cretáceo-Paleogênica (Cretáceo-Terciário, Cretáceo-Cenozóico, extinção KT) - um dos cinco chamados. "Grandes extinções em massa", na fronteira do Cretáceo com o Paleógeno, há cerca de 65 milhões de anos. Não há um ponto de vista único se essa extinção foi gradual ou repentina, o que atualmente é objeto de pesquisas.
Parte dessa extinção em massa foi a extinção dos dinossauros. Junto com os dinossauros, os répteis marinhos se extinguiram, incluindo mosassauros e plesiossauros, dinossauros voadores, muitos moluscos, incluindo amonitas e belemnites, e muitas pequenas algas. No total, morreram 16% das famílias de animais marinhos (47% dos gêneros de animais marinhos) e 18% das famílias de vertebrados terrestres.
A maioria das plantas e animais sobreviveu a esse período. Répteis terrestres como cobras, tartarugas, lagartos e répteis aquáticos como crocodilos não se extinguiram. Os parentes mais próximos dos amonitas, os nautilus, sobreviveram, assim como pássaros, mamíferos, corais e plantas terrestres.
Presumivelmente, alguns dinossauros (Triceratops, terópodes, etc.) existiram no oeste da América do Norte e na Índia por vários milhões de anos no início do Paleógeno, após sua extinção em outros lugares.
Existem várias das mais famosas versões de extinção. Eles podem ser divididos em três grupos: hipóteses extraterrestres, terrestres e combinadas.
No entanto, nenhuma das hipóteses apresentadas pode explicar completamente todo o complexo de fenômenos associados à extinção de dinossauros e outras espécies no final do Cretáceo.
1. Extraterrestre
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Hipótese de impacto. A queda do asteróide é uma das versões mais difundidas (a chamada "hipótese de Alvarez"). Baseia-se principalmente no tempo aproximado da formação da cratera Chicxulub (que é a trilha de um asteróide com cerca de 10 km de tamanho há cerca de 65 milhões de anos) na Península de Yucatan, no México, e no tempo de extinção da maioria das espécies extintas de dinossauros.
Cálculos mecânicos celestes (baseados em observações de asteróides atualmente existentes) mostram que asteróides maiores que 10 km colidem com a Terra em média cerca de uma vez a cada 100 milhões de anos, o que corresponde em ordem de magnitude, por um lado, à datação de crateras conhecidas deixadas por tais meteoritos, e por outro - os intervalos de tempo entre os picos de extinção de espécies biológicas no Fanerozóico. A teoria é confirmada pelo aumento do conteúdo de irídio e outros platinóides em uma fina camada na fronteira entre os depósitos de calcário do Cretáceo e do Paleógeno, observada em muitas partes do mundo. Esses elementos tendem a se concentrar no manto e no núcleo da Terra e são muito raros na camada superficial.
Por outro lado, a composição química dos asteróides e cometas reflete com mais precisão o estado inicial do sistema solar, no qual o irídio ocupa uma posição mais significativa.
A versão de "impacto múltiplo" (evento de impacto múltiplo em inglês), envolvendo vários impactos consecutivos. É usado, em particular, para explicar que a extinção não ocorreu simultaneamente (ver a seção Desvantagens das hipóteses). Indiretamente a seu favor está o fato de que o asteróide que criou a cratera Chicxulub era um dos fragmentos de um corpo celeste maior. Alguns geólogos acreditam que a cratera Shiva no fundo do Oceano Índico, datando mais ou menos da mesma época, é uma trilha do segundo meteorito gigante, mas esse ponto de vista é discutível. Há um meio-termo entre as hipóteses do impacto de um ou mais asteróides - colisão com um sistema binário de asteróides. Os parâmetros da cratera Chicxulub são adequados para tal impacto se ambos os asteróides fossem menores, mas juntos tivessem aproximadamente o mesmo tamanho e massa,como o asteróide da hipótese de colisão única.
Uma explosão de supernova ou uma explosão próxima de raios gama.
Colisão da Terra com um cometa. Esta opção é considerada na série "Walking with the Dinosaurs".
2a. Abiótico terrestre
Aumento da atividade vulcânica, que está associada a uma série de efeitos que podem afetar a biosfera: mudanças na composição do gás da atmosfera; o efeito estufa causado pela liberação de dióxido de carbono em erupções; mudança na iluminação da Terra devido às emissões de cinzas vulcânicas (inverno vulcânico). Esta hipótese é apoiada por evidências geológicas de um gigantesco derramamento de magma entre 68 e 60 milhões de anos atrás no território do Hindustão, que resultou na formação das armadilhas de Deccan.
Uma queda acentuada no nível do mar que ocorreu na última fase (Maastrichtiana) do período Cretáceo ("regressão de Maastricht").
Mudanças nas temperaturas médias anuais e sazonais, apesar do fato de que a homeotermia inercial de grandes dinossauros requer um clima ainda quente. A extinção, no entanto, não coincide com mudanças climáticas significativas.
Um salto brusco no campo magnético da Terra.
Excesso de oxigênio na atmosfera terrestre.
Resfriamento acentuado do oceano.
Mudanças na composição da água do mar.
2b. Biótico terrestre
Epizootic é uma epidemia massiva.
Os dinossauros foram incapazes de se adaptar às mudanças no tipo de vegetação e foram envenenados pelos alcalóides contidos nas plantas com flores que apareceram.
Os dinossauros foram exterminados pelos primeiros mamíferos predadores, destruindo garras de ovos e filhotes.
Uma variação da versão anterior: os primeiros mamíferos, reproduzindo-se mais rápido que os dinossauros e também possuindo um metabolismo mais perfeito, podiam, no decorrer de uma luta competitiva, deslocar répteis para os nichos ecológicos para os quais eles próprios tinham pouca pretensão, como aconteceu com os anfíbios.
3. Combinado
As hipóteses acima podem se complementar, o que é usado por alguns pesquisadores para propor vários tipos de hipóteses combinadas. Por exemplo, o impacto de um meteorito gigante poderia provocar um aumento da atividade vulcânica e a liberação de uma grande massa de poeira e cinzas, que juntas poderiam levar a mudanças climáticas, e esta, por sua vez, uma mudança no tipo de vegetação e teias alimentares, etc.; a mudança climática também pode ser causada por uma diminuição no nível do Oceano Mundial.
Sabe-se que em alguns répteis existe um fenômeno de dependência do sexo da prole da temperatura de postura dos ovos. Em 2004, um grupo de pesquisadores da Universidade Britânica de Leeds, liderado por David Miller, sugeriu que se um fenômeno semelhante fosse típico dos dinossauros, então uma mudança climática de apenas alguns graus poderia provocar o nascimento de indivíduos de apenas um determinado sexo (masculino, por exemplo), e isso, por sua vez, torna a reprodução posterior impossível.
Os principais problemas das versões listadas:
As hipóteses enfocam especificamente a extinção, que, segundo alguns pesquisadores, ocorreu no mesmo ritmo da época anterior (mas, ao mesmo tempo, novas espécies deixaram de se formar na composição dos grupos extintos).
Todas as hipóteses de impacto (hipóteses de impacto), inclusive as astronômicas, não correspondem à duração esperada de seu período (muitos grupos de animais começaram a morrer muito antes do final do Cretáceo). A transição das mesmas amonites para formas heteromórficas também indica algum tipo de instabilidade. Pode muito bem ser que muitas espécies já tenham sido minadas por alguns processos de longo prazo e tenham estado no caminho da extinção, e a catástrofe simplesmente acelerou o processo.
Por outro lado, deve-se ter em mente que a duração do período de extinção não pode ser estimada com precisão devido ao efeito Signora-Lipps associado à incompletude dos dados paleontológicos (o tempo de sepultamento do último fóssil encontrado pode não corresponder ao tempo de extinção do táxon).
Algumas das hipóteses têm evidências insuficientes. Assim, nenhum traço foi encontrado de que reversões do campo magnético da Terra afetam a biosfera; não há evidências convincentes de que a regressão do nível do mar de Maastricht poderia ter causado uma extinção em massa dessa magnitude; não há evidências de saltos bruscos na temperatura do oceano durante este período; também não foi provado que o vulcanismo catastrófico que formou as armadilhas do Deccan foi generalizado, ou que sua intensidade foi suficiente para as mudanças climáticas globais e da biosfera.
A hipótese da biosfera também é popular.
A maioria dos paleontólogos se especializou em estudar não os dinossauros, mas outros animais: mamíferos, insetos etc. Segundo ela, os principais fatores iniciais que predeterminaram a extinção dos dinossauros foram:
O surgimento de plantas com flores;
Mudança climática gradual causada pela deriva continental.
A sequência de eventos que levaram à extinção é apresentada da seguinte forma:
As plantas com flores, que têm um sistema radicular mais desenvolvido e fazem melhor uso da fertilidade do solo, rapidamente substituíram outros tipos de vegetação em todos os lugares. Ao mesmo tempo, surgiram insetos especializados em se alimentar de plantas com flores, e os insetos, "apegados" a tipos de vegetação pré-existentes, começaram a morrer.
As plantas com flores formam a relva, que é o melhor inibidor natural da erosão. Como resultado de sua disseminação, a erosão da superfície terrestre e, conseqüentemente, o fornecimento de nutrientes aos oceanos diminuiu. O "esgotamento" dos alimentos no oceano levou à morte de uma parte significativa das algas, que eram os principais produtores primários de biomassa no oceano. Ao longo da cadeia, isso levou à ruptura completa de todo o ecossistema marinho e causou extinções em massa no mar. A mesma extinção também afetou grandes lagartos voadores, os quais, de acordo com as vistas disponíveis, estavam troficamente associados ao mar. Além disso, parte dos grandes répteis marinhos não resistiu à competição com os tubarões do tipo moderno que surgiram nessa época.
Na terra, os animais se adaptaram ativamente para se alimentar de massa verde (aliás, dinossauros herbívoros também). Na classe de tamanho pequeno, apareceram fitófagos de pequenos mamíferos (como ratos). Seu aparecimento levou ao aparecimento dos predadores correspondentes, que também se tornaram mamíferos. Pequenos predadores mamíferos eram inofensivos para os dinossauros adultos, mas se alimentavam de seus ovos e filhotes, criando dificuldades adicionais para os dinossauros se reproduzirem. Ao mesmo tempo, a proteção da prole de um dinossauro é praticamente inviável devido à grande diferença nos tamanhos dos adultos e dos filhotes.
Devido à estrita limitação do tamanho máximo do ovo (devido à espessura permissível da casca), em grandes espécies de dinossauros, os filhotes nascem muito mais leves do que os adultos (nas espécies maiores, a diferença de peso entre adultos e filhotes era milhares de vezes). Isso significa que todos os grandes dinossauros em processo de crescimento tiveram que mudar repetidamente seu nicho alimentar e, nos primeiros estágios de desenvolvimento, tiveram que competir com espécies especializadas mais adaptadas. A inteligência primitiva e a falta de transferência de experiência entre gerações apenas exacerbaram esse problema.
Como resultado da deriva continental no final do Cretáceo, o sistema de ar e correntes marítimas mudou, o que levou a algum resfriamento em uma parte significativa da terra e um aumento no gradiente sazonal de temperatura. A homeotermia inercial, que proporcionava aos dinossauros uma vantagem evolutiva em períodos anteriores, não teve mais efeito nessas condições.
Como resultado de todas as razões acima, condições desfavoráveis foram criadas para os dinossauros, o que levou ao término do surgimento de novas espécies. Espécies "antigas" de dinossauros existiram por algum tempo, mas gradualmente morreram completamente. Aparentemente, não houve forte competição direta entre dinossauros e mamíferos, eles ocupavam diferentes classes de tamanho, existindo em paralelo. Somente após a extinção dos dinossauros os mamíferos ocuparam o nicho ecológico vago, e mesmo assim não imediatamente.
Curiosamente, o desenvolvimento dos primeiros arcossauros no período Triássico foi acompanhado pela extinção gradual de muitos terapsídeos, as formas superiores dos quais eram essencialmente mamíferos ovíparos primitivos.
Desvantagens da hipótese da biosfera. Na forma acima, a hipótese usa ideias hipotéticas sobre a fisiologia e o comportamento dos dinossauros, sem comparar todas as mudanças no clima e nas correntes que ocorreram no Mesozóico com aquelas que ocorreram no final do período Cretáceo, não explica a extinção simultânea de dinossauros em continentes isolados uns dos outros.
Extinção da fauna marinha durante o Fanerozóico. Para cada intervalo de tempo, é mostrado qual porcentagem dos nascimentos então existentes não sobreviveu até o próximo intervalo. As extinções de nem todos os gêneros são mostradas, mas apenas aqueles preservados nos fósseis. As letras na imagem representam os “Cinco Grandes” de extinções. 1 - Extinção Ordoviciana-Siluriana, 2 - extinção devoniana, 3 - A "grande" extinção do Permiano, 4 - Extinção Triássico-Jurássica, 5 - Extinção do Cretáceo-Paleógeno.
