Extinctia cuaternara - Biologie

Unda de extincție cuaternară a fost o extincție în masă a ultimei perioade glaciare în care numeroase specii de animale au dispărut pe diferite continente. Procesul, care a afectat în principal speciile mari și foarte mari din megafauna epocii glaciare, a fost limitat la epoca cuaternară și a atins punctul culminant la tranziția de la Pleistocen la Holocen. Discuția științifică a fenomenului este încă împărțită în două tabere, întrucât, pe de o parte, influențele umane („exagerare”) și, pe de altă parte, schimbările climatice sunt considerate ca fiind cauza principală.

Specia dispărută

Până la sfârșitul Pleistocenului, toate continentele erau populate de o bogată faună de animale mari, comparabilă cu habitatele africane actuale. În ultima perioadă glaciară (în Europa Centrală Epoca de gheață a viermilor sau epoca de gheață Vistula) și mai ales la sfârșitul acesteia, numeroase specii mari de animale au dispărut într-o perioadă relativ scurtă de timp. Numai în Africa și parțial în Asia de Sud au supraviețuit câțiva giganți animale precum rinocerii și elefanții și, de asemenea, considerabil mai multe alte specii mari de mamifere decât pe alte continente. Cu excepția Africii și a Asiei de sud, toate speciile care cântăresc peste 1.000 de kilograme și 80% din toate speciile care cântăresc între 100 și 1.000 de kilograme au dispărut în întreaga lume, mai ales în același timp cu progresul treptat al oamenilor moderni. În unele regiuni, cum ar fi nordul Eurasiei sau America, dispariția în masă se corelează relativ bine cu schimbările climatice. Proporția speciilor dispărute cu o greutate mai mică de 45 kg este neglijabilă.

Africa și Asia de Sud

Australia

Continentul australian, inclusiv Tasmania și Noua Guinee, a pierdut toate mamiferele, păsările și reptilele care trăiesc pe uscat și cântăresc peste 100 kg la sfârșitul Pleistocenului. În plus, toate genurile care conțin specii între 45 și 100 kg au dispărut, cu excepția unuia. Singurul gen de animale mari care a supraviețuit Pleistocenului în Australia a fost genul cangur Macropus. Unele dintre speciile mari de animale din Australia care au dispărut Diprotodon și Zygomaturus (marsupiale de dimensiuni rinocer), tapirul marsupial Palorchestes, leul marsupial (Thylacoleo carnifex), un cangur gigant de șobolan mosc, vombate uriașe (Phascolonus) și canguri uriași de până la trei metri înălțime (gen Procoptodon, Simosthenurus, Sthenurus, Protemnodon). Apoi a fost pasărea mare, fără zbor Genyornis și reptile mari ca șopârla gigantică Megalania. Toate aceste specii par să fi dispărut în urmă cu aproximativ 40.000 până la 50.000 de ani, ceea ce se corelează foarte puternic cu cea mai timpurie apariție a oamenilor [3] .

Nordul Eurasiei

În Eurasia, acest proces s-a extins pe o perioadă mai lungă de timp, de la 50.000 la 12.000 de ani în urmă, și a atins punctul culminant odată cu sfârșitul Pleistocenului. Speciile care au dispărut în Europa cu aproximativ 12.000 de ani în urmă includ mamuți de lână (Mammuthus primigenius), Rinocer de lână (Coelodonta antiquitatis), Cerb uriaș (Megaloceros giganteus), Steppenwisent (Bison priscus), Leu de peșteră (Panthera leo spelaea) și hiena rupestră (Crocuta crocuta spelaea).

Unele specii care au dispărut în ultima perioadă glaciară (Epoca de gheață a viermilor sau Epoca de gheață Vistula) au dispărut înainte de sfârșitul Pleistocenului. Acest lucru se aplică în principal speciilor termofile, cum ar fi elefantul forestier european (Elephas antiquus), rinocerul de pădure (Stephanorhinus kirchbergensis) și rinocerul de stepă (Stephanorhinus hemitoechus), care au fost inițial strămutați din centrul Europei spre sudul Europei în timpul erei glaciare timpurii de la Würm în urmă cu aproximativ 100.000 de ani în urmă și au murit acolo în decursul următoarelor decenii. Ursul peșterii europene (Ursus spelaeus) a dispărut din câte știm înainte de ultimul vârf rece al erei de gheață Würm, în timpul culturii arheologice din Gravettia în urmă cu aproximativ 27.000 de ani. [4] [5] Cam în același timp, pisica cu dinți de sabie (Homotherium) detectat în Europa. [6] [7]

America de Nord

În America de Nord, dispariția a avut loc într-un interval de timp restrâns (acum aproximativ 12.000 de ani) și foarte brusc. Printre altele, mamutul de lână, mamutul de prerie, mastodontul american, toate cămilele (Camelops, Hemiauchenia, Palaeolama) și cai, boul de mosc de cască, bou de tufiș, precum și pisicile cu dinți de sabie (Smilodon, Homotherium), patru leneși uriași (Eremotherium, Megalonyx, Glossotherium, Nothroteriops) și armadillo uriaș (Glyptotherium, Holmesina). În plus, leul american, ghepardul american, marele lup a dispărut Canis dirus, ursul cu bot scurt, ursul cu ochelari din Florida, capibare și tapiri, precum și diverse specii de cerbi, pronghorn și pecari. Cel puțin 17 genuri din megafauna dispărută a Americii au dispărut într-o fereastră de timp foarte îngustă cu 11.400-10.800 de ani în urmă cu radiocarbon [8]. Extincția pe continentul american se corelează cu schimbările climatice de la sfârșitul Pleistocenului și cu prima apariție a oamenilor în noua lume. Cea mai mare specie de animale care a supraviețuit extincției în masă este bizonul american.

America de Sud

În America de Sud, majoritatea speciilor par să fie dispărute în același timp sau puțin mai târziu decât în America de Nord. Totuși, aici documentația fosilă este mai puțin sigură în acest sens. [8] America de Sud și-a pierdut toată proboscida în timpul acestei extincții în masă (Cuvieronius, Haplomastodon, Stegomastodon), toți leneșii uriași (de ex. Megatherium, Glossotherium, Mylodon, Scelidotherium), Gliptodoni, armadillo uriaș (pampatheria) și cai (Equus, Hipidion), precum și macrauchenia și toxodontele specifice (Toxodon, Mixotoxodon). În plus, pekari cu cap plat, diverse căprioare și cămile (Palaeolama, Hemiauchenia). Printre prădătorii de la începutul Holocenului se numără pisica cu dinți de sabie Smilodon, diverși câini sălbatici (Canis dirus, Protocion) și urșii au dispărut. În total, 80% din toate mamiferele mari de peste 44 kg și toate speciile cu o greutate corporală de peste 300 kg din America de Sud au dispărut la începutul Holocenului. [9] Cel mai mare mamifer supraviețuitor de pe continentul sud-american este tapirul din America Centrală.

Insule îndepărtate

Mamutul lanos, care a dispărut pe continentul eurasiatic și nord-american la sfârșitul pleistocenului, a supraviețuit pe unele insule arctice îndepărtate până în Holocen. Cea mai lungă din insula Wrangel din Siberia, unde animalele au dispărut acum aproximativ 4000 de ani [10]. Același lucru este valabil și pentru leneșii de la sol din insulele din Caraibe. În timp ce aceste animale au dispărut pe continent la sfârșitul Pleistocenului, leneși mai mari (Megalocnus, Parocnus) pe insulele din Caraibe cel puțin până acum aproximativ 5000 de ani [11]. Diverse hipopotami și elefanți pigmei, precum și capra de peșteră, au dispărut pe insulele mediteraneene în timpul Holocenului. Majoritatea animalelor mari din Madagascar au murit doar acum aproximativ 2.000 de ani. Acestea au inclus hipopotami malgași, fosa uriașă (Cryptoprocta spelea), lemuri gigant ca Archaeoindris, Megaladapis sau Paleopropitecul precum și păsările de elefant. Madagascar a fost stabilit pentru prima dată de oameni în urmă cu aproximativ 2.300 de ani [12]. În Noua Zeelandă acum câteva secole, printre altele, moas (Dinornis, Pachyornis, și Euryapteryx) și Haastadler. În general, dispariția multor specii, în special a celor mai mari de pe insulele îndepărtate, se corelează relativ bine cu prima apariție a oamenilor.

Omul ca cauză

Pentru o lungă perioadă de timp, oamenii au fost cauza dispariției megafaunei din Era glaciară. În favoarea dispariției acestor specii prin vânătoarea umană sunt faptele că timpul dispariției se corelează izbitor cu răspândirea globală a oamenilor și că nu s-a putut observa o astfel de restricție de dimensiune în niciuna dintre fazele anterioare de dispariție. Conceptul a fost dezvoltat de Paul S. Martin în anii 1960 sub denumirea de „Overkill Hypothesis”. [13] [14] [15] [16] Până în prezent, conceptul este extrem de controversat. [17] [18] [19] [20]

În special, faptul că valul de dispariție din Australia cu aproximativ 50.000 de ani în urmă se corelează foarte bine cu apariția oamenilor, dar practic nu cu modificările climatice vizibile, sugerează că influențele umane au fost principala cauză a dispariției megafaunei. În mod surprinzător, ultimii reprezentanți ai megafaunei australiene par să fi supraviețuit pe insula Tasmania, care se pare că a fost locuită doar de oameni la câteva mii de ani după continentul australian. Aici a existat ultimul dintre cangurii gigantici din Pleistocen Protemnodon anak până acum 40.000 de ani [21] .

Susținătorii ipotezei vânătorii citează, de asemenea, un proces analog pe insule care au fost colonizate abia mai târziu. În Madagascar, unde oamenii au trăit doar în jur de 1.500 de ani, în secolele următoare se numără hipopotamii, păsările de elefant, două specii de aardvark endemic, o specie de crocodil, fosasele uriașe și numeroase specii mari de primate, inclusiv lemurii gigant Megaladapis a dispărut. În plus față de moas, multe alte păsări fără zbor și vulturul uriaș au dispărut și în Noua Zeelandă Harpagornis la scurt timp după colonizarea maorilor în jurul anului 800.

Critica ipotezei exterminării

Adversarii ipotezei de vânătoare indică metodele de vânătoare primitive ale primilor oameni, care nu pot avea o influență atât de mare asupra dimensiunii populației, și indică Africa, unde oamenii au existat mult mai mult timp și unde nu a existat o extincție în masă semnificativă. Este adevărat că modelul calculelor arată că animalele mari și cu reproducere lentă sunt foarte susceptibile la dispariția prematură chiar dacă nu sunt vânate, mai ales atunci când nu au reflexe pentru a fugi spre oameni. În plus, experimentele cu sulițe de replică cu vârfuri de silex au arătat că chiar și animalele mari ca elefanții pot fi uciși împreună cu ei, astfel că vânătorii din epoca de piatră au reușit să omoare practic orice animal.

De asemenea, nu este clar de ce unele specii mari, care erau asemănătoare ca mărime și mod de viață cu speciile dispărute și despre care s-a dovedit că vânează prada de către oameni, au supraviețuit până în prezent sau în epoca modernă istorică, tot în Europa Centrală, de exemplu dimensiunea Megalocerosului), speciile de vite mari, cum ar fi bizoni, wisent sau Ur (cele de dimensiunea boului de tufiș dispărut (Euceratherium) a corespondat). Mai ales în regiunea polară nordică a Americii de Nord, unde nu a fost posibilă administrarea eficientă de alimente (de exemplu, prin fructe) în afară de vânătoare, există încă o faună bogată cu vânat mare, cum ar fi urșii polari, bou de mosc, ren sau mors.

Un punct principal al criticilor aduse oponenților ipotezei este că în America sunt cunoscute doar relativ puține terenuri de vânătoare cu specii dispărute, în timp ce astfel de locuri sunt cunoscute în număr mare din Eurasia (rinoceri, cai etc.). Susținătorii ipotezei exterminării explică acest fapt prin faptul că fauna nord-americană a dispărut în câteva sute de ani, lăsând puțin potențial pentru dovezi fosile [8]. .

Unii cercetători presupun că influențele climatice și umane au fost responsabile de dispariția speciilor mari de animale la sfârșitul Pleistocenului și că atât de multe specii au dispărut doar atunci când au interacționat. Potrivit acestui fapt, oamenii din epoca de piatră ar fi șters doar populațiile deja slăbite. Susținătorii ipotezei suprasolicitării observă, totuși, că majoritatea acestor specii s-ar fi recuperat fără influența oamenilor, așa cum au făcut-o după schimbările climatice anterioare ale erei glaciare. Practic, chiar și cu această formă slăbită a ipotezei suprasolicitării, oamenii ar fi fost probabil factorul decisiv pentru dispariția în masă. [22]

Comparabilitatea valului de dispariție pe insulele îndepărtate cu valul de dispariție continental

Clima ca cauză

În plus față de ipoteza exterminării, ipoteza climatică este de departe cea mai frecvent citată explicație a dispariției în masă la sfârșitul Pleistocenului. Pe dublul continent american, apariția oamenilor și schimbările climatice la sfârșitul pleistocenului cad în aceeași perioadă și, prin urmare, sunt greu de separat. Dispariția faunei animale mari din Australia în urmă cu aproximativ 45.000 de ani nu se corelează deloc cu fluctuațiile climatice cunoscute, dar se corelează cu prima apariție a oamenilor. Cu toate acestea, datele pentru evenimentele australiene sunt mai puțin precise, deoarece datează mai mult. O altă problemă este că au existat numeroase fluctuații climatice de-a lungul Pleistocenului care nu au dus la extincții în masă. Datele provenite din miezurile de gheață arată că fluctuațiile climatice anterioare nu erau nici în forță, nici în viteză inferioare celor de la sfârșitul Pleistocenului, care sunt considerate responsabile de dispariția megafaunei [8] .

Teoria cometei Clovis

Într-o publicație din 2007 s-a sugerat că un impact asteroid ar trebui să fie responsabil pentru dispariția speciilor, în special în America. Ipoteza a fost prezentată de James Kennett (Universitatea din California, Santa Barbara), Richard Firestone (Laboratorul Național Lawrence Berkeley), precum și de Douglas Kennett și Jon Erlandson (Universitatea din Oregon) și afirmă că în urmă cu aproximativ 12.900 de ani în ceea ce este acum Canada presupus un asteroid acesta a fost motivul dispariției în masă a megafaunei din epoca de gheață și care a pus capăt și culturii Clovis din epoca de piatră care a existat în același timp. [23] Cu toate acestea, constatările nu au putut fi confirmate de un grup independent de cercetare. [24] Un studiu publicat în august 2008 cu privire la dezvoltarea demografică a paleo-indienilor pentru perioada în cauză, de asemenea, nu a indicat scăderea populației menționată în ipoteză. [25]

Alte ipoteze explicative

O ipoteză mai recentă a oamenilor de știință americani afirmă că nu doar vânătoarea, ci mai degrabă epidemiile aduse de oameni și animalele lor domestice sau de adepții lor culturali, a fost factorul decisiv în dispariția animalelor mari. Spre deosebire de animalele mai mici, cu secvențe de generare mai rapidă, aceste animale nu ar fi putut să își adapteze sistemul imunitar la agenții patogeni în timp. [33] Cu toate acestea, pare îndoielnic dacă epidemiile ar putea extermina atât de multe specii de animale diferite (de asemenea, pentru că au supraviețuit multe dintre specificațiile lor nesemnificativ mai mici), mai ales atunci când considerați că America de Nord și majoritatea dintre ei au fost în schimb de floră și faună cu Eurasia. De aici au venit și animale mari (animale de trunchi, câini, pisici, zimbri, urși).

O altă ipoteză de origine mai recentă este cea a lui LaViolette conform căreia a existat o protuberanță solară sau o ejecție de masă coronală în aproximativ 12.837 BP, pentru care s-au găsit urme de C14 în bazinul Cariaco din Venezuela. Această protuberanță a fost de aproximativ 125 de ori mai mare decât cea mai mare protuberanță măsurată până acum în 1956. Aceasta a condus la doze de radiații de până la 3 Sievert pe sol în primele 3 zile, precum și la ani de distrugere a stratului de ozon, ceea ce a permis astfel radiații suplimentare să treacă prin floră și faună. Această ipoteză ar putea explica astfel partea valului de extincție cuaternar care a avut loc în urmă cu aproximativ 15.000 de ani. [34]