KEPUNAHAN MASSAL: PENYEBAB DAN YANG PALING PENTING - BIOLOGI - 2025

Kepunahan massal merupakan peristiwa yang ditandai dengan menghilangnya sejumlah besar spesies biologis dalam waktu singkat. Jenis kepunahan ini biasanya bersifat terminal, yaitu spesies dan kerabatnya menghilang tanpa meninggalkan keturunan.

Kepunahan massal berbeda dari kepunahan lainnya, dengan terjadi secara tiba-tiba dan dengan memusnahkan sejumlah besar spesies dan individu. Dengan kata lain, laju hilangnya spesies selama peristiwa-peristiwa ini sangat tinggi, dan efeknya terlihat dalam waktu yang relatif singkat.

Gambar 1. Hipotesis kematian dinosaurus akibat efek gas beracun di Tangga Deccan. Letusan besar terjadi di selatan-tengah India, di salah satu formasi vulkanik terbesar di dunia. Sumber: nsf.gov

Dalam konteks era geologi (jangka waktu puluhan atau ratusan juta tahun), "waktu singkat" dapat berarti beberapa tahun (bahkan hari), atau periode ratusan miliar tahun.

Kepunahan massal dapat memiliki banyak agen dan konsekuensi penyebab. Penyebab fisik dan iklim sering memicu efek berjenjang di jaring makanan atau langsung pada beberapa spesies. Efeknya bisa "seketika", seperti yang terjadi setelah meteorit menghantam planet Bumi.

Penyebab kepunahan massal

Penyebab kepunahan massal dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama: biologis dan lingkungan.

Biologis

Diantaranya adalah: persaingan antar spesies untuk sumber daya yang tersedia untuk kelangsungan hidup mereka, predasi, epidemi, dan lain-lain. Penyebab biologis dari kepunahan massal secara langsung mempengaruhi sekelompok spesies atau seluruh rantai trofik.

Lingkungan

Di antara penyebab-penyebab ini yang dapat kami sebutkan: kenaikan atau penurunan permukaan laut, glasiasi, peningkatan vulkanisme, efek bintang terdekat di planet Bumi, efek komet, dampak asteroid, perubahan orbit atau medan magnet bumi, pemanasan atau pendinginan global, antara lain.

Semua penyebab ini, atau kombinasinya, dapat menyebabkan kepunahan massal pada satu titik.

Studi multidisiplin tentang kepunahan massal

Penyebab utama dari kepunahan massal sulit ditentukan dengan kepastian absolut, karena banyak peristiwa tidak meninggalkan catatan rinci tentang permulaan dan perkembangannya.

Misalnya, kita dapat menemukan catatan fosil yang menjadi bukti terjadinya peristiwa penting hilangnya spesies. Namun, untuk menetapkan penyebab yang menghasilkannya, kita harus membuat korelasi dengan variabel lain yang terdaftar di planet ini.

Jenis penelitian mendalam ini membutuhkan partisipasi ilmuwan dari berbagai bidang seperti biologi, paleontologi, geologi, geofisika, kimia, fisika, astronomi, dan lain-lain.

Kepunahan massal terpenting

Tabel berikut menunjukkan ringkasan dari kepunahan massal terpenting yang dipelajari hingga saat ini, periode terjadinya, usia, durasi masing-masing, perkiraan persentase spesies punah dan kemungkinan penyebabnya.

Signifikansi evolusioner dari kepunahan massal

Pengurangan keanekaragaman hayati

Kepunahan massal mengurangi keanekaragaman hayati, karena garis keturunan lengkap menghilang dan, sebagai tambahan, mereka yang mungkin muncul darinya punah. Kepunahan massal kemudian dapat dibandingkan dengan pemangkasan pohon kehidupan, di mana seluruh cabangnya dipotong.

Perkembangan spesies yang sudah ada sebelumnya dan munculnya spesies baru

Kepunahan massal juga dapat memainkan peran "kreatif" dalam evolusi, merangsang perkembangan spesies atau cabang lain yang sudah ada sebelumnya, berkat lenyapnya pesaing atau pemangsa utama mereka. Selain itu, munculnya spesies atau cabang baru di pohon kehidupan dapat terjadi.

Hilangnya tumbuhan dan hewan yang menempati ceruk tertentu secara tiba-tiba, membuka serangkaian kemungkinan bagi spesies yang masih hidup. Kita dapat mengamati hal ini setelah beberapa generasi seleksi, karena garis keturunan yang masih hidup dan keturunannya dapat menempati peran ekologis yang sebelumnya dilakukan oleh spesies yang hilang.

Faktor-faktor yang mendukung kelangsungan hidup beberapa spesies pada saat kepunahan belum tentu sama dengan faktor yang mendukung kelangsungan hidup pada saat intensitas kepunahan rendah.

Kepunahan massal kemudian memungkinkan garis keturunan yang sebelumnya minoritas untuk melakukan diversifikasi dan memainkan peran penting dalam skenario pasca bencana yang baru.

Evolusi mamalia

Contoh terkenal adalah mamalia, yang merupakan kelompok minoritas selama lebih dari 200 juta tahun dan hanya setelah kepunahan massal Cretaceous-Tertiary (di mana dinosaurus menghilang), mereka berkembang dan mulai memainkan permainan. peran besar.

Kami kemudian dapat menegaskan bahwa manusia tidak mungkin muncul, jika kepunahan massal Cretaceous tidak terjadi.

Dampak KT dan kepunahan massal Cretaceous-Tertiary

Hipotesis Álvarez

Luis Álvarez (Hadiah Nobel Fisika 1968), bersama dengan ahli geologi Walter Álvarez (putranya), Frank Azaro dan Helen Michel (ahli kimia nuklir), pada tahun 1980 mengajukan hipotesis bahwa kepunahan massal Cretaceous-Tertiary (KT) adalah produk dari dampak asteroid dengan diameter 10 ± 4 kilometer.

Hipotesis ini muncul dari analisis yang disebut batas KT, yaitu lapisan tipis tanah liat yang kaya iridium, yang ditemukan dalam skala planet tepat di perbatasan yang membagi sedimen yang sesuai dengan periode Kapur dan Tersier (KT).

Iridium

Iridium (Ir) adalah unsur kimia dengan nomor atom 77 yang terletak pada golongan 9 tabel periodik. Ini adalah logam transisi, dari grup platinum.

Ini adalah salah satu elemen paling langka di Bumi, dianggap sebagai logam yang berasal dari luar bumi, karena konsentrasinya dalam meteorit seringkali tinggi dibandingkan dengan konsentrasi di tanah.

Gambar 2. Batas KT atau Cretaceous-Paleogene, yang menandai berakhirnya suatu zaman. Anky-man, dari Wikimedia Commons

Batas KT

Para ilmuwan menemukan konsentrasi iridium yang jauh lebih tinggi di sedimen lapisan tanah liat yang disebut batas KT daripada di lapisan sebelumnya. Di Italia mereka menemukan peningkatan sebanyak 30 kali lipat dibandingkan dengan lapisan sebelumnya; di Denmark 160 dan di Selandia Baru 20.

Hipotesis Álvarez menyatakan bahwa dampak asteroid membuat atmosfir menjadi gelap, menghambat fotosintesis dan mempercepat kematian sebagian besar flora dan fauna yang ada.

Namun, hipotesis ini tidak memiliki bukti terpenting, karena mereka tidak dapat menemukan tempat tumbukan asteroid terjadi.

Sampai saat itu, tidak ada kawah dengan magnitudo yang diharapkan telah dilaporkan untuk menguatkan bahwa peristiwa tersebut benar-benar terjadi.

Chicxulub

Meskipun tidak melaporkannya, ahli geofisika Antonio Camargo dan Glen Penfield (1978) telah menemukan kawah tersebut sebagai akibat dari benturan, ketika mereka mencari minyak di Yucatán, bekerja untuk perusahaan minyak negara Meksiko (PEMEX).

Camargo dan Penfield mencapai busur bawah air dengan lebar sekitar 180 km yang berlanjut di semenanjung Meksiko Yucatan, dengan pusat di kota Chicxulub.

Gambar 3. Peta gravitasi yang menunjukkan anomali di semenanjung Yucatan. Sumber: Gambar peta gravitasi yang dihasilkan komputer dari Kawah Chicxulub di México (NASA).

Meskipun ahli geologi ini telah mempresentasikan temuan mereka pada sebuah konferensi pada tahun 1981, kurangnya akses ke inti bor membuat mereka keluar dari subjek.

Akhirnya pada tahun 1990 jurnalis Carlos Byars menghubungi Penfield dengan astrofisikawan Alan Hildebrand, yang akhirnya memfasilitasi akses ke inti pengeboran.

Hildebrand pada tahun 1991 menerbitkan bersama Penfield, Camargo dan ilmuwan lainnya penemuan kawah melingkar di semenanjung Yucatan, Meksiko, dengan ukuran dan bentuk yang mengungkapkan anomali medan magnet dan gravitasi, sebagai kemungkinan kawah tumbukan yang terjadi di Cretaceous-Tertiary .

Hipotesis lainnya

Kepunahan massal Cretaceous-Tertiary (dan hipotesis KT Impact) adalah salah satu yang paling banyak dipelajari. Namun, terlepas dari bukti yang mendukung hipotesis Álvarez, pendekatan lain yang berbeda tetap bertahan.

Telah dikemukakan bahwa data stratigrafi dan mikropaleontologis dari Teluk Meksiko dan kawah Chicxulub mendukung hipotesis bahwa dampak ini mendahului batas KT beberapa ratus ribu tahun dan oleh karena itu tidak dapat menyebabkan kepunahan massal yang terjadi. di Cretaceous-Tertiary.

Disarankan bahwa dampak lingkungan serius lainnya dapat menjadi pemicu kepunahan massal di perbatasan KT, seperti letusan gunung berapi Deccan di India.

Deccan adalah dataran tinggi seluas 800.000 km ² yang melintasi wilayah selatan-tengah India, dengan jejak lava dan pelepasan besar sulfur dan karbon dioksida yang mungkin telah menyebabkan kepunahan massal di batas KT.

Bukti terbaru

Peter Schulte dan sekelompok 34 peneliti pada tahun 2010 menerbitkan, dalam jurnal bergengsi Science, evaluasi menyeluruh dari dua hipotesis sebelumnya.

Schulte et al. Menganalisis sintesis data stratigrafi, mikropaleontologi, petrologi, dan geokimia terbaru. Selain itu, mereka mengevaluasi mekanisme kepunahan berdasarkan prediksi gangguan lingkungan dan distribusi kehidupan di Bumi sebelum dan setelah batas KT.

Mereka menyimpulkan bahwa dampak Chicxulub menyebabkan kepunahan massal batas KT, karena adanya korespondensi temporal antara lapisan ejeksi dan permulaan kepunahan.

Lebih lanjut, pola ekologi dalam rekaman fosil dan gangguan lingkungan yang dimodelkan (seperti kegelapan dan pendinginan) mendukung kesimpulan ini.

Referensi

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Penyebab Kepunahan Kapur-Tersier di Luar Bumi. Sains, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Ukuran dan struktur kawah Chicxulub terlihat dari gradien gravitasi horizontal dan cenote. Alam, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Skala Waktu Peristiwa Kritis di Sekitar Batas Kapur-Paleogen. Sains, 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). Dampak Asteroid Chicxulub dan Kepunahan Massal di Batas Kapur-Paleogen. Sains, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Geologi permukaan kawah tubrukan Chicxulub, Yucatan, Meksiko. Planet Bumi Bulan 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. dan Boynton, W. (1991). Kawah Chicxulub: kemungkinan kawah dampak batas Kapur / Tersier di Semenanjung Yucatán, Meksiko. Geologi. 19 (9): 861-867.