EXTINÇÃO EM MASSA: CAUSAS E O MAIS IMPORTANTE - BIOLOGIA - 2025

Extinções em massa são eventos caracterizados pelo desaparecimento de um grande número de espécies biológicas em um curto espaço de tempo. Esse tipo de extinção costuma ser terminal, ou seja, uma espécie e seus parentes desaparecem sem deixar descendentes.

As extinções em massa diferem de outras extinções por serem abruptas e eliminarem um grande número de espécies e indivíduos. Em outras palavras, a taxa de desaparecimento das espécies durante esses eventos é muito alta e seu efeito é apreciado em um tempo relativamente curto.

Figura 1. Hipótese de morte de dinossauros devido ao efeito de gases tóxicos nas escadas do Deccan. Erupções massivas ocorreram no centro-sul da Índia, em uma das maiores formações vulcânicas da Terra. Fonte: nsf.gov

No contexto de eras geológicas (dezenas ou centenas de milhões de anos de duração), "tempo curto" pode significar alguns anos (até dias), ou períodos de centenas de bilhões de anos.

As extinções em massa podem ter vários agentes causais e consequências. As causas físicas e climáticas freqüentemente desencadeiam cascatas de efeitos nas cadeias alimentares ou diretamente em algumas espécies. Os efeitos podem ser "instantâneos", como aqueles que ocorrem depois que um meteorito atinge o planeta Terra.

Causas de extinções em massa

As causas das extinções em massa podem ser classificadas em dois tipos principais: biológicas e ambientais.

Biológico

Entre eles estão: competição entre espécies por recursos disponíveis para sua sobrevivência, predação, epidemias, entre outros. As causas biológicas das extinções em massa afetam diretamente um grupo de espécies ou toda a cadeia trófica.

De Meio Ambiente

Entre essas causas, podemos citar: aumento ou diminuição do nível do mar, glaciações, aumento do vulcanismo, os efeitos de estrelas próximas no planeta Terra, efeitos de cometas, impactos de asteróides, mudanças na órbita terrestre ou campo magnético, aquecimento ou resfriamento global, entre outros.

Todas essas causas, ou uma combinação delas, podem ter contribuído para uma extinção em massa em um ponto.

Estudos multidisciplinares de extinções em massa

A causa final de uma extinção em massa é difícil de estabelecer com certeza absoluta, uma vez que muitos eventos não deixam um registro detalhado de seu início e desenvolvimento.

Por exemplo, poderíamos encontrar um registro fóssil que evidencia a ocorrência de um importante evento de perda de espécies. Porém, para estabelecer as causas que o geraram, devemos fazer correlações com outras variáveis ​​que estão registradas no planeta.

Este tipo de investigação aprofundada requer a participação de cientistas de diversas áreas como biologia, paleontologia, geologia, geofísica, química, física, astronomia, entre outras.

Extinções em massa mais importantes

A tabela a seguir mostra um resumo das extinções em massa mais importantes estudadas até o momento, os períodos em que ocorreram, sua idade, a duração de cada uma, a porcentagem estimada de espécies extintas e sua possível causa.

Significado evolutivo das extinções em massa

Redução da diversidade biológica

As extinções em massa reduzem a diversidade biológica, pois linhagens completas desaparecem e, além disso, aquelas que poderiam ter surgido dessas são dispensadas. A extinção em massa poderia então ser comparada à poda da árvore da vida, na qual galhos inteiros são cortados.

Desenvolvimento de espécies pré-existentes e emergência de novas espécies

A extinção em massa também pode desempenhar um papel "criativo" na evolução, estimulando o desenvolvimento de outras espécies ou ramos pré-existentes, graças ao desaparecimento de seus principais competidores ou predadores. Além disso, pode ocorrer o surgimento de novas espécies ou ramos na árvore da vida.

O súbito desaparecimento de plantas e animais que ocupam nichos específicos, abre uma série de possibilidades para as espécies sobreviventes. Podemos observar isso após várias gerações de seleção, uma vez que as linhagens sobreviventes e seus descendentes podem vir a ocupar papéis ecológicos antes desempenhados por espécies desaparecidas.

Os fatores que promovem a sobrevivência de algumas espécies em tempos de extinção não são necessariamente os mesmos que favorecem a sobrevivência em tempos de baixa intensidade de extinções.

As extinções em massa permitem que linhagens que antes eram minoria se diversifiquem e desempenhem papéis importantes no novo cenário pós-catástrofe.

A evolução dos mamíferos

Um exemplo conhecido é o dos mamíferos, que foram um grupo minoritário por mais de 200 milhões de anos e somente após a extinção em massa do Cretáceo-Terciário (na qual os dinossauros desapareceram), eles se desenvolveram e começaram a jogar. Grande papel.

Podemos afirmar então que o ser humano não poderia ter surgido, se não tivesse ocorrido a extinção em massa do Cretáceo.

O impacto KT e a extinção em massa do Cretáceo-Terciário

Hipótese de Álvarez

Luis Álvarez (Prêmio Nobel de Física de 1968), junto com o geólogo Walter Álvarez (seu filho), Frank Azaro e Helen Michel (químicos nucleares), propôs em 1980 a hipótese de que a extinção em massa do Cretáceo-Terciário (KT) foi produto do impacto de um asteróide de 10 ± 4 quilômetros de diâmetro.

Essa hipótese surge da análise do chamado limite KT, que é uma fina camada de argila rica em irídio, que se encontra em escala planetária apenas na fronteira que divide os sedimentos correspondentes aos períodos Cretáceo e Terciário (KT).

Iridium

Irídio (Ir) é o elemento químico com número atômico 77 que está localizado no grupo 9 da tabela periódica. É um metal de transição, do grupo da platina.

É um dos elementos mais raros da Terra, considerado um metal de origem extraterrestre, pois sua concentração em meteoritos é frequentemente elevada em comparação com as concentrações no solo.

Figura 2. Limite KT ou Cretáceo-Paleógeno, que marca o fim de uma era. Anky-man, do Wikimedia Commons

Limite KT

Os cientistas descobriram concentrações de irídio muito mais altas nos sedimentos dessa camada de argila chamada de limite KT do que nos estratos anteriores. Na Itália, eles encontraram um aumento de 30 vezes em relação às camadas anteriores; na Dinamarca 160 e na Nova Zelândia 20.

A hipótese de Álvarez sugeria que o impacto do asteróide escureceu a atmosfera, inibindo a fotossíntese e precipitando a morte de grande parte da flora e fauna existentes.

No entanto, esta hipótese carecia das evidências mais importantes, uma vez que não conseguiram localizar o local onde ocorreu o impacto do asteróide.

Até então, nenhuma cratera da magnitude esperada havia sido relatada para corroborar que o evento realmente ocorrera.

Chicxulub

Apesar de não ter relatado, os geofísicos Antonio Camargo e Glen Penfield (1978) já haviam descoberto a cratera em decorrência do impacto, enquanto buscavam petróleo em Yucatán, trabalhando para a estatal mexicana de petróleo (PEMEX).

Camargo e Penfield alcançaram um arco subaquático de cerca de 180 km de largura que se estendia pela península mexicana de Yucatan, com centro na cidade de Chicxulub.

Figura 3. Mapa gravitacional mostrando a anomalia na península de Yucatán. Fonte: imagem do mapa gravimétrico gerado por computador da cratera Chicxulub no México (NASA).

Embora esses geólogos tenham apresentado suas descobertas em uma conferência em 1981, a falta de acesso aos testemunhos os manteve fora do assunto.

Finalmente, em 1990, o jornalista Carlos Byars contatou Penfield com o astrofísico Alan Hildebrand, que finalmente facilitou o acesso aos núcleos de perfuração.

Hildebrand em 1991 publicou junto com Penfield, Camargo e outros cientistas a descoberta de uma cratera circular na península de Yucatán, no México, com tamanho e forma que revelam anomalias de campos magnéticos e gravitacionais, como uma possível cratera de impacto ocorrida no período Cretáceo-Terciário.

Outras hipóteses

A extinção em massa do Cretáceo-Terciário (e a hipótese do Impacto KT) é uma das mais estudadas. No entanto, apesar das evidências que sustentam a hipótese de Álvarez, outras abordagens diferentes sobreviveram.

Tem sido argumentado que os dados estratigráficos e micropaleontológicos do Golfo do México e da cratera Chicxulub apóiam a hipótese de que este impacto precedeu a fronteira KT por várias centenas de milhares de anos e, portanto, não poderia ter causado a extinção em massa que ocorreu. no Cretáceo-Terciário.

Sugere-se que outros efeitos ambientais sérios podem ser os gatilhos da extinção em massa na fronteira KT, como as erupções vulcânicas do Deccan na Índia.

Deccan é um grande planalto de 800.000 km ² que atravessa o território centro-sul da Índia, com traços de lava e grande liberação de enxofre e dióxido de carbono que pode ter causado a extinção em massa na fronteira KT.

Evidências mais recentes

Peter Schulte e um grupo de 34 pesquisadores publicaram em 2010, na prestigiosa revista Science, uma avaliação minuciosa das duas hipóteses anteriores.

Schulte et al., Analisaram uma síntese de dados estratigráficos, micropaleontológicos, petrológicos e geoquímicos recentes. Além disso, eles avaliaram os mecanismos de extinção com base em seus distúrbios ambientais previstos e a distribuição da vida na Terra antes e depois do limite KT.

Concluíram que o impacto do Chicxulub causou a extinção em massa do limite KT, devido ao fato de haver uma correspondência temporal entre a camada de ejeção e o início das extinções.

Além disso, os padrões ecológicos no registro fóssil e os distúrbios ambientais modelados (como escuridão e resfriamento) apóiam essas conclusões.

Referências

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Causa Extraterrestre da Extinção Cretáceo-Terciária. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Tamanho e estrutura da cratera Chicxulub revelada por gradientes de gravidade horizontal e cenotes. Nature, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Escalas de tempo de eventos críticos em torno da fronteira cretáceo-paleogênica Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). O Impacto do Asteróide Chicxulub e a Extinção em Massa na Fronteira Cretáceo-Paleogênica. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Geologia superficial da cratera de impacto Chicxulub, Yucatan, México. Earth Moon Planets 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. e Boynton, W. (1991). Cratera Chicxulub: uma possível cratera de impacto no limite do Cretáceo / Terciário na Península de Yucatán, México. Geologia. 19 (9): 861-867.