Extinción masiva

Una extinción masiva o evento de extinción (también conocido como crisis biótica) es una disminución generalizada y rápida de la biodiversidad en la Tierra. Tal evento se identifica por un cambio brusco en la diversidad y abundancia de organismos multicelulares. Ocurre cuando la tasa de extinción aumenta con respecto a la tasa de especiación. Las estimaciones del número de grandes extinciones masivas en los últimos 540 millones de años oscilan entre cinco y más de veinte. Estas diferencias se derivan del desacuerdo sobre lo que constituye un evento de extinción "importante" y los datos elegidos para medir la diversidad pasada.

Incertidumbre en el Proterozoico y eones anteriores

Debido a que la mayor parte de la diversidad y biomasa en la Tierra es microbiana y, por lo tanto, difícil de medir a través de fósiles, los eventos de extinción registrados son aquellos que afectan el componente biológicamente complejo y fácil de observar de la biosfera en lugar de la diversidad y abundancia total de la vida. Por esta razón, los eventos de extinción bien documentados se limitan al eón fanerozoico, antes del cual todos los organismos vivos eran microbianos o, como mucho, de cuerpo blando; la única excepción es la Catástrofe del Oxígeno en el Proterozoico. Quizás debido a la ausencia de un sólido registro fósil microbiano, las extinciones masivas parecen ser principalmente un fenómeno fanerozoico, con tasas de extinción aparentes bajas antes de que surgieran los grandes organismos complejos.

La extinción se produce a un ritmo desigual. Según el registro fósil, la tasa de fondo de extinciones en la Tierra es de aproximadamente dos a cinco familias taxonómicas de animales marinos cada millón de años. Los fósiles marinos se utilizan principalmente para medir las tasas de extinción debido a su registro fósil superior y rango estratigráfico en comparación con los animales terrestres.

El Gran Evento de Oxidación o Catástrofe del Oxígeno, que ocurrió hace unos 2.450 millones de años en el Paleoproterozoico, fue probablemente el primer gran evento de extinción. Desde la explosión del Cámbrico, otras cinco grandes extinciones masivas han excedido significativamente la tasa de extinción de fondo. El evento de extinción más reciente y mejor conocido, el Cretácico-Paleógeno, que ocurrió aproximadamente 66 Ma (hace millones de años), fue una extinción masiva a gran escala de especies animales y vegetales en un período de tiempo geológicamente corto. Además de las cinco extinciones masivas principales del Fanerozoico, también hay numerosas extinciones menores, y la extinción masiva en curso causada por la actividad humana a veces se denomina sexta extinción.

Grandes eventos de extinción

En un artículo histórico publicado en 1982, Jack Sepkoski y David M. Raup identificaron cinco extinciones masivas. Originalmente se identificaron como valores atípicos de una tendencia general de disminución de las tasas de extinción durante el Fanerozoico, pero a medida que se aplicaron pruebas estadísticas más estrictas a los datos acumulados, se estableció que la vida animal multicelular ha experimentado cinco extinciones masivas principales y muchas menores. Los "Cinco Grandes" no pueden definirse tan claramente, sino que parecen representar el más grande (o algunos de los más grandes) de un continuo relativamente suave de eventos de extinción.

1.	Eventos de extinción del Ordovícico-Silúrico (final del Ordovícico u O-S): 450–440 Ma en la transición Ordovícico-Silúrico. Ocurrieron dos eventos que acabaron con el 27% de todas las familias, el 57% de todos los géneros y el 85% de todas las especies. Juntos, muchos científicos los clasifican como la segunda mayor de las cinco extinciones principales en la historia de la Tierra en términos de porcentaje de géneros que se extinguieron. En mayo de 2020, los estudios sugirieron que la causa de la extinción masiva se debió al calentamiento global, relacionado con el vulcanismo y la anoxia, y no debido, como se consideró anteriormente, al enfriamiento y la glaciación.
2.	Extinción del Devónico tardío 375–360 Ma cerca de la transición Devónico-Carbonífero. Al final de la Edad de Frasnian en las últimas partes del Período Devónico, una serie prolongada de extinciones eliminó alrededor del 19% de todas las familias, el 50% de todos los géneros y al menos el 70% de todas las especies. Este evento de extinción duró tal vez hasta 20 millones de años, y hay evidencia de una serie de pulsos de extinción dentro de este período.
3.	Evento de extinción Pérmico-Triásico (final del Pérmico) 252 Ma en la transición Pérmico-Triásico.La mayor extinción de la Tierra acabó con el 57 % de todas las familias, el 83 % de todos los géneros y entre el 90 % y el 96 % de todas las especies (53 % de las familias marinas, 84 % de los géneros marinos, alrededor del 81 % de todas las especies marinas y aproximadamente el 70 % de especies terrestres, incluidos los insectos). El artrópodo marino de gran éxito, el trilobite, se extinguió. La evidencia con respecto a las plantas es menos clara, pero los nuevos taxones se volvieron dominantes después de la extinción. La "Gran Mortandad" tuvo una enorme importancia evolutiva: en tierra, puso fin a la primacía de los primeros sinápsidos. La recuperación de los vertebrados tomó 30 millones de años, pero los nichos vacíos crearon la oportunidad para que los arcosaurios se hicieran ascendientes. En los mares, el porcentaje de animales sésiles se redujo del 67% al 50%.Todo el Pérmico tardío fue un momento difícil, al menos para la vida marina, incluso antes de la extinción del límite P-T. Investigaciones más recientes han indicado que el evento de extinción de End-Capitanian que precedió a la "Gran Muerte" probablemente constituye un evento separado de la extinción P-T; si es así, sería más grande que muchos de los eventos de extinción de los "Cinco Grandes", y tal vez merezca un lugar separado en esta lista inmediatamente antes de este.
4.	Evento de extinción Triásico-Jurásico (Fin del Triásico) 201,3 Ma en la transición Triásico-Jurásico. Alrededor del 23% de todas las familias, el 48% de todos los géneros (20% de las familias marinas y el 55% de los géneros marinos) y del 70% al 75% de todas las especies se extinguieron. La mayoría de los arcosaurios no dinosaurios, la mayoría de los terápsidos y la mayoría de los grandes anfibios fueron eliminados, dejando a los dinosaurios con poca competencia terrestre. Los arcosaurios no dinosaurios continuaron dominando los ambientes acuáticos, mientras que los diápsidos no arcosaurios continuaron dominando los ambientes marinos. El linaje Temnospondyl de grandes anfibios también sobrevivió hasta el Cretácico en Australia (p. ej., Koolasuchus).
5.	Evento de extinción del Cretácico-Paleógeno (final del Cretácico, extinción K-Pg o anteriormente extinción K-T) 66 Ma en el intervalo de transición Cretácico (Maastrichtiano) - Paleógeno (Daniano).El evento se llamaba anteriormente Cretácico-Terciario o extinción K-T o límite K-T; ahora se llama oficialmente evento de extinción del Cretácico-Paleógeno (o K-Pg). Alrededor del 17% de todas las familias, el 50% de todos los géneros y el 75% de todas las especies se extinguieron. En los mares desaparecieron todos los ammonites, plesiosaurios y mosasaurios y el porcentaje de animales sésiles (los incapaces de moverse) se redujo a cerca del 33%. Todos los dinosaurios no aviares se extinguieron durante ese tiempo. El evento límite fue severo con una cantidad significativa de variabilidad en la tasa de extinción entre los diferentes clados. Los mamíferos y las aves, los primeros descendientes de los sinápsidos y los segundos de los dinosaurios terópodos, surgieron como animales terrestres dominantes.

A pesar de la popularización de estos cinco eventos, no existe una línea definida que los separe de otros eventos de extinción; el uso de diferentes métodos para calcular el impacto de una extinción puede llevar a que otros eventos aparezcan entre los cinco primeros.

Los registros fósiles más antiguos son más difíciles de interpretar. Esto es porque:

• Los fósiles más antiguos son más difíciles de encontrar, ya que suelen estar enterrados a una profundidad considerable.
• La datación de fósiles más antiguos es más difícil.
• Los lechos fósiles productivos se investigan más que los improductivos, por lo que quedan ciertos períodos sin investigar.
• Los eventos ambientales prehistóricos pueden perturbar el proceso de deposición.
• La conservación de los fósiles varía en tierra, pero los fósiles marinos tienden a estar mejor conservados que sus anhelados homólogos terrestres.

Se ha sugerido que las aparentes variaciones en la biodiversidad marina en realidad pueden ser un artefacto, con estimaciones de abundancia directamente relacionadas con la cantidad de roca disponible para el muestreo de diferentes períodos de tiempo. Sin embargo, el análisis estadístico muestra que esto solo puede representar el 50 % del patrón observado, y otras evidencias, como los picos de hongos (aumento geológicamente rápido en la abundancia de hongos) brindan seguridad de que los eventos de extinción más ampliamente aceptados son reales. Una cuantificación de la exposición rocosa de Europa occidental indica que muchos de los eventos menores para los que se ha buscado una explicación biológica se explican más fácilmente por el sesgo de muestreo.

La investigación completada después del artículo seminal de 1982 (Sepkoski y Raup) ha concluido que un sexto evento de extinción masiva está en curso:

6.

Extinción del Holoceno actualmente en curso. Se han producido extinciones a más de 1000 veces la tasa de extinción de fondo desde 1900, y la tasa está aumentando. La extinción masiva es el resultado de la actividad humana, impulsada por el crecimiento de la población y el consumo excesivo de los recursos naturales de la tierra. La evaluación de la biodiversidad global de 2019 realizada por IPBES afirma que, de un estimado de 8 millones de especies, 1 millón de especies de plantas y animales están actualmente en peligro de extinción. A fines de 2021, WWF Alemania sugirió que más de un millón de especies podrían extinguirse en una década en el "evento de extinción masiva más grande desde el final de la era de los dinosaurios".

Lista de eventos de extinción

Importancia evolutiva

Cronología de la vida
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(hace millones de años)* Edades de Hielo

Las extinciones masivas a veces han acelerado la evolución de la vida en la Tierra. Cuando el dominio de nichos ecológicos particulares pasa de un grupo de organismos a otro, rara vez se debe a que el nuevo grupo dominante sea "superior" al anterior, sino generalmente a que un evento de extinción elimina al antiguo grupo dominante y da paso al nuevo. un proceso conocido como radiación adaptativa.

Por ejemplo, los mamíferos ("casi mamíferos") y luego los mamíferos existieron durante todo el reinado de los dinosaurios, pero no podían competir en los grandes nichos de vertebrados terrestres que los dinosaurios monopolizaban. La extinción masiva del final del Cretácico eliminó a los dinosaurios no aviares e hizo posible que los mamíferos se expandieran a los grandes nichos de vertebrados terrestres. Los propios dinosaurios se habían beneficiado de una extinción masiva anterior, el final del Triásico, que eliminó a la mayoría de sus principales rivales, los crurotarsanos.

Otro punto de vista presentado en la hipótesis de la escalada predice que las especies en nichos ecológicos con más conflicto entre organismos tendrán menos probabilidades de sobrevivir a las extinciones. Esto se debe a que los mismos rasgos que mantienen a una especie numerosa y viable en condiciones bastante estáticas se convierten en una carga una vez que los niveles de población caen entre los organismos que compiten durante la dinámica de un evento de extinción.

Además, muchos grupos que sobreviven a las extinciones masivas no se recuperan en número o diversidad, y muchos de estos entran en declive a largo plazo, y a menudo se los denomina "Dead Clades Walking". Sin embargo, es probable que los clados que sobreviven durante un período de tiempo considerable después de una extinción masiva, y que se redujeron a solo unas pocas especies, hayan experimentado un efecto de rebote llamado "empuje del pasado".

Darwin tenía la firme opinión de que las interacciones bióticas, como la competencia por el alimento y el espacio, la "lucha por la existencia", eran de una importancia considerablemente mayor para promover la evolución y la extinción que los cambios en el entorno físico. Lo expresó en El origen de las especies:"Las especies son producidas y exterminadas por causas que actúan lentamente... y la mayor importancia de todas las causas del cambio orgánico es aquella que es casi independiente de las condiciones físicas alteradas, a saber, la relación mutua de organismo a organismo - la mejora de uno organismo que implique la mejora o el exterminio de otros".

Patrones en frecuencia

Se ha sugerido de diversas formas que los eventos de extinción ocurren periódicamente, cada 26 a 30 millones de años, o que la diversidad fluctúa de forma episódica cada 62 millones de años. Varias ideas intentan explicar el supuesto patrón, incluida la presencia de una hipotética estrella compañera del Sol, oscilaciones en el plano galáctico o el paso a través de los brazos espirales de la Vía Láctea. Sin embargo, otros autores han concluido que los datos sobre las extinciones masivas marinas no encajan con la idea de que las extinciones masivas son periódicas, o que los ecosistemas se construyen gradualmente hasta un punto en el que una extinción masiva es inevitable. Se ha argumentado que muchas de las correlaciones propuestas son espurias. Otros han argumentado que existe fuerte evidencia que respalda la periodicidad en una variedad de registros, y evidencia adicional en forma de variación periódica coincidente en variables geoquímicas no biológicas.

Se cree que las extinciones masivas se producen cuando un estrés a largo plazo se ve agravado por un shock a corto plazo. En el transcurso del Fanerozoico, los taxones individuales parecen tener menos probabilidades de sufrir la extinción, lo que puede reflejar redes alimentarias más sólidas, así como menos especies propensas a la extinción y otros factores como la distribución continental. Sin embargo, incluso después de tener en cuenta el sesgo de muestreo, parece haber una disminución gradual en las tasas de extinción y origen durante el Fanerozoico. Esto puede representar el hecho de que los grupos con tasas de rotación más altas tienen más probabilidades de extinguirse por casualidad; o puede ser un artefacto de la taxonomía: las familias tienden a volverse más específicas, por lo tanto, menos propensas a la extinción con el tiempo;y los grupos taxonómicos más grandes (por definición) aparecen antes en el tiempo geológico.

También se ha sugerido que los océanos se han vuelto gradualmente más hospitalarios para la vida durante los últimos 500 millones de años y, por lo tanto, menos vulnerables a las extinciones masivas, pero la susceptibilidad a la extinción a nivel taxonómico no parece hacer que las extinciones masivas sean más o menos probables.

Causas

Todavía hay debate sobre las causas de todas las extinciones masivas. En general, pueden ocurrir grandes extinciones cuando una biosfera bajo estrés a largo plazo sufre un choque a corto plazo. Un mecanismo subyacente parece estar presente en la correlación de las tasas de extinción y origen con la diversidad. La alta diversidad conduce a un aumento persistente en la tasa de extinción; baja diversidad a un aumento persistente en la tasa de originación. Estas relaciones presumiblemente controladas ecológicamente probablemente amplifiquen perturbaciones más pequeñas (impactos de asteroides, etc.) para producir los efectos globales observados.

Identificar las causas de extinciones masivas específicas

Una buena teoría para una extinción masiva en particular debería:

• explique todas las pérdidas, no solo concéntrese en unos pocos grupos (como los dinosaurios);
• explicar por qué se extinguieron determinados grupos de organismos y por qué sobrevivieron otros;
• proporcionar mecanismos que sean lo suficientemente fuertes para causar una extinción masiva pero no una extinción total;
• basarse en eventos o procesos que pueden demostrarse que han ocurrido, no solo inferirse de la extinción.

Puede ser necesario considerar combinaciones de causas. Por ejemplo, el aspecto marino de la extinción del Cretácico final parece haber sido causado por varios procesos que se superpusieron parcialmente en el tiempo y pueden haber tenido diferentes niveles de importancia en diferentes partes del mundo.

Arens y West (2006) propusieron un modelo de "presionar/pulsar" en el que las extinciones masivas generalmente requieren dos tipos de causas: presión a largo plazo sobre el ecosistema ("presionar") y una catástrofe repentina ("pulso") hacia el final del período de presión. Su análisis estadístico de las tasas de extinción marina a lo largo del Fanerozoico sugirió que ni la presión a largo plazo por sí sola ni una catástrofe por sí sola fueron suficientes para causar un aumento significativo en la tasa de extinción.

Explicaciones más ampliamente apoyadas

MacLeod (2001) resumió la relación entre las extinciones masivas y los eventos que se citan con mayor frecuencia como causas de extinciones masivas, utilizando datos de Courtillot, Jaeger & Yang et al. (1996), Hallam (1992) y Grieve y Pesonen (1992):

• Eventos de inundación de basalto: 11 ocurrencias, todas asociadas con extinciones significativas

Pero Wignall (2001) concluyó que solo cinco de las principales extinciones coincidieron con erupciones de basalto de inundación y que la fase principal de extinciones comenzó antes de las erupciones.

• Caídas del nivel del mar: 12, de las cuales siete se asociaron con extinciones significativas.
• Impactos de asteroides: un gran impacto está asociado con una extinción masiva, es decir, el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno; ha habido muchos impactos menores pero no están asociados con extinciones significativas.

Las causas más comúnmente sugeridas de extinciones masivas se enumeran a continuación.

Eventos de inundación de basalto

La formación de grandes provincias ígneas por eventos de inundación de basalto podría tener:

• produjo polvo y partículas en aerosol, que inhibieron la fotosíntesis y, por lo tanto, provocaron el colapso de las cadenas alimentarias tanto en tierra como en el mar
• emitió óxidos de azufre que se precipitaron como lluvia ácida y envenenaron a muchos organismos, contribuyendo aún más al colapso de las cadenas alimentarias
• emitió dióxido de carbono y, por lo tanto, posiblemente causó un calentamiento global sostenido una vez que el polvo y los aerosoles de partículas se disiparon.

Los eventos de inundación de basalto ocurren como pulsos de actividad puntuados por períodos de inactividad. Como resultado, es probable que hagan que el clima oscile entre el enfriamiento y el calentamiento, pero con una tendencia general hacia el calentamiento, ya que el dióxido de carbono que emiten puede permanecer en la atmósfera durante cientos de años.

Se especula que el vulcanismo masivo causó o contribuyó a las extinciones del final del Pérmico, el final del Triásico y el final del Cretácico. Se demostró la correlación entre gigantescos eventos volcánicos expresados ​​en las grandes provincias ígneas y extinciones masivas para los últimos 260 millones de años. Recientemente, esta posible correlación se extendió a todo el Eón Fanerozoico.

Caídas del nivel del mar

Estos a menudo están claramente marcados por secuencias mundiales de sedimentos contemporáneos que muestran la transición total o parcial del lecho marino a la zona de mareas, a la playa y a la tierra seca, y donde no hay evidencia de que las rocas en las áreas relevantes hayan sido levantadas por procesos geológicos. como la orogenia. Las caídas del nivel del mar podrían reducir el área de la plataforma continental (la parte más productiva de los océanos) lo suficiente como para causar una extinción masiva marina, y podrían alterar los patrones climáticos lo suficiente como para causar extinciones en tierra. Pero es muy probable que las caídas del nivel del mar sean el resultado de otros eventos, como un enfriamiento global sostenido o el hundimiento de las dorsales oceánicas.

Las caídas del nivel del mar están asociadas con la mayoría de las extinciones masivas, incluidas todas las "Cinco Grandes": final del Ordovícico, final del Devónico, final del Pérmico, final del Triásico y final del Cretácico.

Un estudio de 2008, publicado en la revista Nature, estableció una relación entre la velocidad de los eventos de extinción masiva y los cambios en el nivel del mar y los sedimentos. El estudio sugiere que los cambios en los entornos oceánicos relacionados con el nivel del mar ejercen una influencia determinante en las tasas de extinción y, en general, determinan la composición de la vida en los océanos.

Eventos de impacto

El impacto de un asteroide o cometa lo suficientemente grande podría haber provocado el colapso de las cadenas alimentarias tanto en tierra como en el mar al producir polvo y partículas en aerosol y, por lo tanto, inhibir la fotosíntesis. Los impactos en rocas ricas en azufre podrían haber emitido óxidos de azufre que se precipitaron como lluvia ácida venenosa, contribuyendo aún más al colapso de las cadenas alimentarias. Dichos impactos también podrían haber causado megatsunamis y/o incendios forestales globales.

La mayoría de los paleontólogos ahora están de acuerdo en que un asteroide golpeó la Tierra alrededor de 66 Ma, pero existe una disputa persistente sobre si el impacto fue la única causa del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno.

No obstante, en octubre de 2019, los investigadores informaron que el impacto del asteroide Chicxulub del Cretácico que resultó en la extinción de los dinosaurios no aviares hace 66 Ma, también acidificó rápidamente los océanos, produciendo un colapso ecológico y efectos duraderos en el clima, y ​​fue una razón clave para la extinción masiva del final del Cretácico.

Según la hipótesis de Shiva, la Tierra está sujeta a un aumento de los impactos de asteroides aproximadamente una vez cada 27 millones de años debido al paso del Sol a través del plano de la galaxia de la Vía Láctea, lo que provoca eventos de extinción en intervalos de 27 millones de años. Ha surgido alguna evidencia de esta hipótesis tanto en contextos marinos como no marinos. Alternativamente, el paso del Sol a través de los brazos espirales de mayor densidad de la galaxia podría coincidir con una extinción masiva en la Tierra, quizás debido a un aumento de los eventos de impacto. Sin embargo, un nuevo análisis de los efectos del tránsito del Sol a través de la estructura espiral basado en mapas de la estructura espiral de la Vía Láctea en la emisión de líneas moleculares de CO no ha logrado encontrar una correlación.

Enfriamiento global

Un enfriamiento global sostenido y significativo podría matar a muchas especies polares y templadas y obligar a otras a migrar hacia el ecuador; reducir el área disponible para especies tropicales; a menudo hacen que el clima de la Tierra sea más árido en promedio, principalmente al encerrar más agua del planeta en forma de hielo y nieve. Se cree que los ciclos de glaciación de la edad de hielo actual tuvieron un impacto muy leve en la biodiversidad, por lo que la mera existencia de un enfriamiento significativo no es suficiente por sí sola para explicar una extinción masiva.

Se ha sugerido que el enfriamiento global causó o contribuyó a las extinciones del Ordovícico Final, Pérmico-Triásico, Devónico Tardío y posiblemente otras. El enfriamiento global sostenido se distingue de los efectos climáticos temporales de los eventos o impactos de inundaciones de basalto.

Calentamiento global

Esto tendría los efectos opuestos: expandir el área disponible para especies tropicales; matar especies templadas u obligarlas a migrar hacia los polos; posiblemente causar extinciones severas de especies polares; a menudo hacen que el clima de la Tierra sea más húmedo en promedio, principalmente al derretir el hielo y la nieve y, por lo tanto, aumentar el volumen del ciclo del agua. También podría causar eventos anóxicos en los océanos (ver más abajo).

El calentamiento global como causa de extinción masiva está respaldado por varios estudios recientes.

El ejemplo más dramático de calentamiento sostenido es el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, que estuvo asociado con una de las extinciones masivas más pequeñas. También se ha sugerido que causó el evento de extinción Triásico-Jurásico, durante el cual se extinguieron el 20% de todas las familias marinas. Además, se ha sugerido que el evento de extinción del Pérmico-Triásico fue causado por el calentamiento.

Hipótesis del arma de clatrato

Los clatratos son compuestos en los que una red de una sustancia forma una jaula alrededor de otra. Los clatratos de metano (en los que las moléculas de agua son la jaula) se forman en las plataformas continentales. Es probable que estos clatratos se descompongan rápidamente y liberen el metano si la temperatura aumenta rápidamente o si la presión sobre ellos cae rápidamente, por ejemplo, en respuesta a un calentamiento global repentino o una caída repentina del nivel del mar o incluso terremotos. El metano es un gas de efecto invernadero mucho más poderoso que el dióxido de carbono, por lo que una erupción de metano ("pistola de clatrato") podría causar un calentamiento global rápido o hacerlo mucho más severo si la erupción fuera causada por el calentamiento global.

La señal más probable de tal erupción de metano sería una disminución repentina en la proporción de carbono-13 a carbono-12 en los sedimentos, ya que los clatratos de metano tienen un bajo contenido de carbono-13; pero el cambio tendría que ser muy grande, ya que otros eventos también pueden reducir el porcentaje de carbono-13.

Se ha sugerido que las erupciones de metano del "cañón de clatrato" estuvieron involucradas en la extinción del Pérmico final ("la Gran Muerte") y en el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, que se asoció con una de las extinciones masivas más pequeñas.

Eventos anóxicos

Los eventos anóxicos son situaciones en las que las capas media e incluso superior del océano se vuelven deficientes o carecen por completo de oxígeno. Sus causas son complejas y controvertidas, pero todos los casos conocidos están asociados con un calentamiento global severo y sostenido, causado principalmente por un vulcanismo masivo sostenido.

Se ha sugerido que los eventos anóxicos causaron o contribuyeron a las extinciones del Ordovícico-Silúrico, Devónico tardío, Pérmico-Triásico y Triásico-Jurásico, así como a una serie de extinciones menores (como las de Ireviken, Mulde, Lau, Toarciano y Cenomaniano). acontecimientos turonianos). Por otro lado, hay lechos de lutitas negras muy extendidos desde mediados del Cretácico que indican eventos anóxicos pero que no están asociados con extinciones masivas.

Se ha demostrado que la biodisponibilidad de oligoelementos esenciales (en particular, el selenio) hasta niveles mínimos potencialmente letales coincide con, y probablemente contribuyó a, al menos tres eventos de extinción masiva en los océanos, es decir, al final del Ordovícico, durante el Devónico medio y tardío, y al final del Triásico. Durante los períodos de bajas concentraciones de oxígeno, el selenato (Se) muy soluble se convierte en seleniuro (Se) mucho menos soluble, Se elemental y complejos de organo-selenio. La biodisponibilidad del selenio durante estos eventos de extinción se redujo a aproximadamente el 1% de la concentración oceánica actual, un nivel que se ha demostrado que es letal para muchos organismos existentes.

El oceanólogo y científico atmosférico británico, Andrew Watson, explicó que, si bien la época del Holoceno exhibe muchos procesos que recuerdan a los que han contribuido a eventos anóxicos pasados, la anoxia oceánica a gran escala tardaría "miles de años en desarrollarse".

Emisiones de sulfuro de hidrógeno de los mares

Kump, Pavlov y Arthur (2005) propusieron que durante el evento de extinción del Pérmico-Triásico, el calentamiento también alteró el equilibrio oceánico entre el plancton que realiza la fotosíntesis y las bacterias reductoras de sulfato de aguas profundas, lo que provocó emisiones masivas de sulfuro de hidrógeno, que envenenó la vida en ambas tierras. y el mar y debilitó severamente la capa de ozono, exponiendo gran parte de la vida que aún quedaba a niveles fatales de radiación ultravioleta.

Vuelco oceánico

El vuelco oceánico es una interrupción de la circulación termohalina que permite que el agua superficial (que es más salina que las aguas profundas debido a la evaporación) se hunda directamente hacia abajo, trayendo agua profunda anóxica a la superficie y, por lo tanto, matando a la mayoría de los organismos que respiran oxígeno que habitan el océano. profundidades superficiales y medias. Puede ocurrir al comienzo o al final de una glaciación, aunque un vuelco al comienzo de una glaciación es más peligroso porque el período cálido anterior habrá creado un mayor volumen de agua anóxica.

A diferencia de otras catástrofes oceánicas como las regresiones (caídas del nivel del mar) y los eventos anóxicos, los vuelcos no dejan "firmas" fácilmente identificables en las rocas y son consecuencias teóricas de las conclusiones de los investigadores sobre otros eventos climáticos y marinos.

Se ha sugerido que el vuelco oceánico causó o contribuyó a las extinciones del Devónico tardío y del Pérmico-Triásico.

Una nova cercana, una supernova o un estallido de rayos gamma

Un estallido de rayos gamma cercano (a menos de 6000 años luz de distancia) sería lo suficientemente poderoso como para destruir la capa de ozono de la Tierra, dejando a los organismos vulnerables a la radiación ultravioleta del Sol. Los estallidos de rayos gamma son bastante raros y ocurren solo unas pocas veces en una galaxia dada por millón de años. Se ha sugerido que una supernova o un estallido de rayos gamma causaron la extinción del Ordovícico Final.

Inversión geomagnética

Una teoría es que los períodos de mayores reversiones geomagnéticas debilitarán el campo magnético de la Tierra el tiempo suficiente para exponer la atmósfera a los vientos solares, lo que provocará que los iones de oxígeno escapen de la atmósfera a una velocidad mayor de 3 a 4 órdenes, lo que resultará en una disminución desastrosa del oxígeno.

Placas tectónicas

El movimiento de los continentes en algunas configuraciones puede causar o contribuir a las extinciones de varias maneras: iniciando o terminando las glaciaciones; cambiando las corrientes oceánicas y de viento y alterando así el clima; mediante la apertura de vías marítimas o puentes terrestres que exponen a especies previamente aisladas a una competencia para la que no están bien adaptadas (por ejemplo, la extinción de la mayoría de los ungulados nativos de América del Sur y todos sus grandes metaterios después de la creación de un puente terrestre entre América del Norte y América del Sur). Ocasionalmente, la deriva continental crea un supercontinente que incluye la gran mayoría de la superficie terrestre de la Tierra, lo que, además de los efectos enumerados anteriormente, probablemente reduzca el área total de la plataforma continental (la parte del océano más rica en especies) y produzca un vasto y árido interior continental que puede tener variaciones estacionales extremas.

Otra teoría es que la creación del supercontinente Pangea contribuyó a la extinción masiva del final del Pérmico. Pangea se formó casi por completo en la transición del Pérmico medio al Pérmico tardío, y el diagrama de "diversidad de géneros marinos" en la parte superior de este artículo muestra un nivel de extinción a partir de ese momento, que podría haber calificado para su inclusión en el " Big Five" si no fuera eclipsado por la "Gran Muerte" al final del Pérmico.

Otras hipótesis

Se han propuesto muchas otras hipótesis, como la propagación de una nueva enfermedad, o la simple superación de la competencia tras una innovación biológica especialmente exitosa. Pero todos han sido rechazados, generalmente por una de las siguientes razones: requieren eventos o procesos para los cuales no hay evidencia; asumen mecanismos contrarios a la evidencia disponible; se basan en otras teorías que han sido rechazadas o reemplazadas.

A los científicos les preocupa que las actividades humanas puedan causar la extinción de más plantas y animales que en cualquier otro momento del pasado. Junto con los cambios en el clima provocados por el hombre (ver arriba), algunas de estas extinciones podrían ser causadas por la caza excesiva, la pesca excesiva, las especies invasoras o la pérdida de hábitat. Un estudio publicado en mayo de 2017 en Proceedings of the National Academy of Sciences argumentó que se está produciendo una “aniquilación biológica” similar a una sexta extinción masiva como resultado de causas antropogénicas, como la superpoblación y el consumo excesivo. El estudio sugirió que hasta el 50% de la cantidad de individuos animales que una vez vivieron en la Tierra ya se habían extinguido, lo que también amenazaba la base de la existencia humana.

Futura extinción/esterilización de la biosfera

El eventual calentamiento y expansión del Sol, combinado con la eventual disminución del dióxido de carbono atmosférico, en realidad podría causar una extinción masiva aún mayor, con el potencial de acabar con incluso los microbios (en otras palabras, la Tierra estaría completamente esterilizada): las temperaturas globales provocadas por la expansión del Sol aumentarían gradualmente la tasa de meteorización, lo que a su vez eliminaría más y más CO ₂ de la atmósfera. Cuando los niveles de CO ₂ bajan demasiado (quizás a 50 ppm), toda la vida vegetal se extinguirá, aunque las plantas más simples como el pasto y los musgos pueden sobrevivir mucho más tiempo, hasta que los niveles de CO ₂ bajen a 10 ppm.

Con todos los organismos fotosintéticos desaparecidos, el oxígeno atmosférico ya no se puede reponer y finalmente se elimina por reacciones químicas en la atmósfera, tal vez por erupciones volcánicas. Eventualmente, la pérdida de oxígeno hará que toda la vida aeróbica restante se extinga por asfixia, dejando solo procariotas anaeróbicas simples. Cuando el Sol se vuelve un 10% más brillante en unos mil millones de años,La Tierra sufrirá un efecto invernadero húmedo que hará que sus océanos se evaporen, mientras que el núcleo externo líquido de la Tierra se enfría debido a la expansión del núcleo interno y hace que el campo magnético de la Tierra se apague. En ausencia de un campo magnético, las partículas cargadas del Sol agotarán la atmósfera y aumentarán aún más la temperatura de la Tierra a un promedio de alrededor de 420 K (147 °C, 296 °F) en 2800 millones de años, provocando la última vida restante en Tierra para morir. Este es el caso más extremo de un evento de extinción causado por el clima. Dado que esto solo sucederá tarde en la vida del Sol, representaría la extinción masiva final en la historia de la Tierra (aunque un evento de extinción muy largo).

Efectos y recuperación

El impacto de los eventos de extinción masiva varió ampliamente. Después de un gran evento de extinción, generalmente solo sobreviven las especies de malezas debido a su capacidad para vivir en diversos hábitats. Posteriormente, las especies se diversifican y ocupan nichos vacíos. En general, se necesitan millones de años para que la biodiversidad se recupere después de los eventos de extinción. En las extinciones masivas más severas puede tomar de 15 a 30 millones de años.

El peor evento fanerozoico, la extinción del Pérmico-Triásico, devastó la vida en la Tierra, matando a más del 90% de las especies. La vida pareció recuperarse rápidamente después de la extinción del PT, pero esto fue principalmente en forma de taxones de desastres, como el resistente Lystrosaurus. Las investigaciones más recientes indican que los animales especializados que formaron ecosistemas complejos, con alta biodiversidad, redes alimenticias complejas y una variedad de nichos, tardaron mucho más en recuperarse. Se cree que esta larga recuperación se debió a sucesivas oleadas de extinción que inhibieron la recuperación, así como a un estrés ambiental prolongado que continuó hasta el Triásico temprano. Investigaciones recientes indican que la recuperación no comenzó hasta principios del Triásico medio, entre cuatro y seis millones de años después de la extinción; y algunos autores estiman que la recuperación no fue completa hasta 30 millones de años después de la extinción del PT, es decir, a finales del Triásico. Posterior a la extinción del PT, hubo un aumento en la provincialización, con especies ocupando áreas de distribución más pequeñas, quizás eliminando a los titulares de los nichos y preparando el escenario para una eventual rediversificación.

Los efectos de las extinciones masivas en las plantas son algo más difíciles de cuantificar, dados los sesgos inherentes al registro fósil de las plantas. Algunas extinciones masivas (como la del final del Pérmico) fueron igualmente catastróficas para las plantas, mientras que otras, como la del final del Devónico, no afectaron a la flora.