Четвертинне вимирання - біологія
Четвертинна хвиля зникнення було масовим вимиранням останнього льодовикового періоду, коли численні види тварин зникли на різних континентах. Процес, який вражав переважно великі та дуже великі види мегафауни льодовикового періоду, обмежився четвертинним віком і досяг своєї кульмінації на переході від плейстоцену до голоцену. Наукове обговорення явища досі поділяється на два табори, оскільки, з одного боку, вплив людини ("надмірність"), а з іншого боку, кліматичні зміни розглядаються як основна причина.
Вимерлий вид
До кінця плейстоцену всі континенти були заселені багатою фауною великих тварин, порівнянною з сучасними африканськими біотопами. Протягом останнього льодовикового періоду (у Центральній Європі Льодовиковий період Черв'яків або Віслинський льодовиковий період), і особливо в його кінці, за відносно короткий проміжок часу зникли численні великі види тварин. Лише в Африці та частково в Південній Азії вижили деякі тваринні гіганти, такі як носороги та слони, а також значно більше інших великих видів ссавців, ніж на інших континентах. За винятком Африки та Південної Азії, всі види масою понад 1000 кілограмів та 80% усіх видів масою від 100 до 1000 кілограмів вимерли у всьому світі, переважно одночасно з поступовим просуванням сучасних людей. У деяких регіонах, таких як північна Євразія або Америка, масове вимирання також відносно добре корелює із кліматичними змінами. Частка вимерлих видів вагою менше 45 кг незначна.
Африка та Південна Азія
Австралія
Австралійський континент, включаючи Тасманію та Нову Гвінею, у кінці плейстоцену втратив усіх живих наземних ссавців, птахів та плазунів вагою понад 100 кг. Крім того, зникли всі роди, що містять види від 45 до 100 кг, за винятком одного. Єдиним великим родом тварин, який пережив плейстоцен в Австралії, був рід кенгуру Макропус. Серед великих видів тварин в Австралії, які зникли, були Дипротодон і Зигоматур (сумчасті тварини розміром з носоріг), сумчастий тапір Палорхест, сумчастий лев (Карніфекс тилаколео), гігантський мускусний щурячий кенгуру, гігантські вомбати (Фасколонус) та гігантських кенгуру висотою до трьох метрів (рід Прокоптодон, Симостенур, Стенур, Протемнодон). Потім був великий, нелітаючий птах Genyornis і великі рептилії, як гігантська варан Мегаланія. Усі ці види, здається, вимерли приблизно від 40 000 до 50 000 років тому, що дуже сильно корелює з найранішим появою людей [3] .
Північна Євразія
В Євразії цей процес розтягнувся на більш тривалий проміжок часу, від 50 000 до 12 000 років тому, і досяг апогею в кінці плейстоцену. Види, які вимерли в Європі щонайменше 12000 років тому, включають шерстистих мамонтів (Mammuthus primigenius), Шерстистий носоріг (Coelodonta antiquitatis), Гігантський олень (Megaloceros giganteus), Steppenwisent (Призон зубра), Печерний лев (Panthera leo spelaea) та печерна гієна (Crocuta crocuta spelaea).
Деякі види, які вимерли протягом останнього льодовикового періоду (глистяний льодовиковий період або Віслянський льодовиковий період), зникли до кінця плейстоцену. В основному це стосується теплолюбних видів, таких як європейський лісовий слон (Elephas antiquus), лісовий носоріг (Stephanorhinus kirchbergensis) і степового носорога (Stephanorhinus hemitoechus), які спочатку були переміщені з Центральної в Південну Європу під час раннього Вюрмського льодовикового періоду близько 100 000 років тому і вимерли там протягом наступних десятиліть. Європейський печерний ведмідь (Ursus spelaeus) зникли, наскільки нам відомо, до останнього холодного піку Вюрмського льодовикового періоду, під час археологічної культури Граветтіана приблизно 27 000 років тому. [4] [5] Приблизно в той же час шаблезубий кіт (Гомотеріум) виявлені в Європі. [6] [7]
Північна Америка
У Північній Америці вимирання відбувалося в жорсткі часові рамки (близько 12 000 років тому) і дуже раптово. Крім усього іншого, шерстистий мамонт, прерійний мамонт, американський мастодонт, усі верблюди (Камелопи, Геміаученія, Палеолама) та коні, шолом, мускусний віл, кущовий віл, а також шаблезубі коти (Смілодон, Гомотеріум), чотири гігантські лінивці (Еремотерій, Мегалонікс, Глосотерій, Нітротеріопс) та гігантські броненосці (Гліптотерій, Холмезіна). Крім того, зник американський лев, американський гепард, великий вовк Canis dirus, коротконогий ведмідь, ведмедик із окулярами у Флориді, капібари та тапіри, а також різні види оленів, вирогологів та пекарій. Щонайменше 17 родів вимерлої мегафауни Америки зникли за дуже вузький часовий проміжок з 11 400-10 800 радіовуглецевих років [8]. Вимирання на американському континенті корелює із зміною клімату в кінці плейстоцену та з першою появою людей у Новому Світі. Найбільшим видом тварин, що пережив масове вимирання, є американський бізон.
Південна Америка
У Південній Америці більшість видів, як видається, вимерли приблизно в той самий час або трохи пізніше, ніж у Північній Америці. Однак тут скам’яніла документація є менш безпечною у цьому відношенні. [8] Південна Америка втратила весь свій хоботок під час цього масового вимирання (Кювіроній, Гапломастодон, Стегомастодон), всі гігантські лінивці (напр. Мегатеріум, Глосотерій, Милодон, Сцелідотерій), Глиптодони, гігантські броненосці (пампатерії) та коні (Еквус, Гіппідіон), а також своєрідна макраученія і токсодонти (Токсодон, Міксотоксодон). Крім того, плоскоголові пекарі, різні олені та верблюди (Палеолама, Геміаушенія). Серед хижаків на початку голоцену є шаблезуба кішка Смілодон, різні дикі собаки (Canis dirus, Протоцій) і ведмеді зникли. Загалом 80% усіх великих ссавців вагою понад 44 кг та всіх видів з масою тіла понад 300 кг у Південній Америці вимерли на початку голоцену. [9] Найбільшим вижилим ссавцем на південноамериканському континенті є центральноамериканський тапір.
Віддалені острови
Шерстистий мамонт, який зник на євразійському та північноамериканському материку в кінці плейстоцену, зберігся на деяких віддалених арктичних островах аж до голоцену. Найдовша на сибірському острові Врангеля, де тварини вимерли близько 4000 років тому [10]. Те саме стосується наземних лінивців Карибських островів. Поки ці тварини вимерли на материку в кінці плейстоцену, більші лінивці (Мегалокнус, Парокнус) на Карибських островах принаймні до приблизно 5000 років тому [11]. Різні бегемоти та пігмейські слони, а також печерний козел зникли на середземноморських островах під час голоцену. Більшість великих тварин Мадагаскару вимерли лише близько 2000 років тому. Сюди входили мадагаскарські бегемоти, гігантська ямка (Cryptoprocta spelea), гігантські лемури подібні Археоіндріс, Мегаладапіс або Палеопропітеки а також птахи-слони. Вперше Мадагаскар був заселений людьми приблизно 2300 років тому [12]. У Новій Зеландії кілька століть тому, серед іншого, моас (Дінорніс, Пахіорніс, і Евріаптерікс) і Haastadler. В цілому зникнення багатьох видів, особливо великих на віддалених островах, відносно добре корелює з першою появою людей.
Людина як причина
Тривалий час люди стали причиною вимирання мегафаун льодовикового періоду. Той факт, що час вимирання вражаюче корелює з глобальним розповсюдженням людей, і що жодна з попередніх фаз зникнення не могла спостерігатися на жодній з попередніх фаз зникнення, говорить про вимирання цих видів через полювання людини. Концепція була розроблена Полом С. Мартіном у 1960-х під назвою "Гіпотеза надмірного вбивства". [13] [14] [15] [16] Донині ця концепція є суперечливою. [17] [18] [19] [20]
Зокрема, той факт, що хвиля зникнення в Австралії близько 50 000 років тому дуже добре корелює з появою людей, але практично не з помітними кліматичними змінами, свідчить про те, що людський вплив був головною причиною зникнення мегафауни. Вражає враження, що останні представники австралійської мегафауни, схоже, вижили на острові Тасманія, який, очевидно, був заселений людьми лише через кілька тисяч років після материкового континенту Австралії. Тут існував останній з гігантських плейстоценових кенгуру Протемнодон анак до 40000 років тому [21] .
Прихильники мисливської гіпотези також посилаються на аналогічний процес на островах, які були колонізовані лише пізніше. На Мадагаскарі, де люди жили лише близько 1500 років, наступні століття включають місцевих бегемотів, слонових підніжок, два види ендемічних аардварків, видів крокодилів, гігантські фоси та численні види великих приматів, включаючи гігантських лемурів Мегаладапіс зникли. Окрім моасів, у Новій Зеландії також зникло багато інших нелітаючих птахів та гігантський орел Гарпагорніс незабаром після колонізації маорі близько 800 року.
Критика гіпотези винищення
Противники мисливської гіпотези вказують на примітивні методи полювання ранніх людей, які не можуть надати такий великий вплив на чисельність популяції, і вказують на Африку, де люди існують набагато довше і де не відбулося значного масового вимирання. Це правда, що модельні розрахунки показують, що великі та повільно відтворюючі тварини дуже сприйнятливі до передчасного вимирання, навіть якщо на них не полюють, особливо коли вони не мають рефлексів втікати до людей. Крім того, експерименти з копіями списів із кременевими наконечниками показали, що за допомогою них можна вбивати навіть таких великих як слони тварин, тому мисливці кам’яного віку цілком змогли вбити практично будь-яку тварину.
Також незрозуміло, чому деякі великі види, які за розмірами та способом життя були подібними до вимерлих видів і яким доведено, що люди полювали на здобич, вижили до теперішнього часу або до історичної сучасної епохи, також у Центральній Європі, наприклад лось (відповідає розмір Мегалоцерос), великі породи великої рогатої худоби, такі як зубри, мудрець або Ур (ті, що мають розмір вимерлого кущового вола (Евцератерій) відповів). Особливо в північному полярному регіоні Північної Америки, де неможливе ефективне вживання їжі (наприклад, через фрукти), крім полювання, все ще існує багата фауна з великою дичиною, такою як білі ведмеді, мускусний бик, північний олень або морж.
Основним пунктом критики противників гіпотези є те, що в Америці відомо лише відносно мало мисливських угідь із вимерлими видами, тоді як такі місця значні у великій кількості з Євразії (носороги, коні тощо). Прихильники гіпотези винищення пояснюють цей факт тим, що фауна Північної Америки вимерла за кілька сотень років, залишивши мало потенціалу для скам'янілостей [8] .
Деякі дослідники припускають, що як кліматичні, так і людські впливи відповідали за вимирання великих видів тварин наприкінці плейстоцену, і що так багато видів було знищено лише при взаємодії. Відповідно до цього, люди кам’яного віку лише знищили б і без того ослаблене населення. Однак прихильники гіпотези надмірних зауважень зазначають, що більшість із цих видів одужали б без впливу людей, як це було після попередніх кліматичних змін льодовикового періоду. В основному, навіть з цією ослабленою формою гіпотези надмірного вбивства, люди, мабуть, були б вирішальним фактором масового вимирання. [22]
Порівнянність хвилі вимирання на віддалених островах з континентальною хвилею вимирання
Клімат як причина
На додаток до гіпотези винищення, кліматична гіпотеза на сьогоднішній день є найбільш часто цитованим поясненням масового вимирання в кінці плейстоцену. На американському подвійному континенті поява людей та кліматичні зміни в кінці плейстоцену припадають на той самий період, і тому їх важко відокремити. Вимирання великої фауни тварин в Австралії близько 45000 років тому взагалі не корелює з відомими кліматичними коливаннями, але пов’язане з першою появою людей. Однак дані про австралійські події менш точні, оскільки датуються давніше. Інша проблема полягає в тому, що протягом плейстоцену відбувалися численні кліматичні коливання, які не призвели до масового вимирання. Дані з крижаних ядер показують, що колишні кліматичні коливання ні за силою, ні за швидкістю не поступалися тим, що були в кінці плейстоцену, які відповідають за вимирання мегафауни [8]. .
Теорія комети Кловіса
У публікації 2007 року було висловлено припущення, що вплив астероїдів буде відповідальним за вимирання видів, особливо в Америці. Гіпотеза була висунута Джеймсом Кеннеттом (Каліфорнійський університет, Санта-Барбара), Річардом Фаєрстоуном (Національна лабораторія Лоуренса Берклі), а також Дугласом Кеннеттом і Джоном Ерландсоном (Університет Орегона) і стверджується, що приблизно 12900 років тому в теперішній Канаді, як вважають, астероїд це стало причиною масового вимирання мегафауни льодовикового періоду, а також поклало кінець культурі кам'яного віку Хлодвіга, що існувала в той же час. [23] Однак, результати не можуть бути підтверджені незалежною дослідницькою групою. [24] Дослідження, опубліковане в серпні 2008 року щодо демографічного розвитку палео-індіанців за відповідний період, також не дало жодних ознак зменшення чисельності населення, згаданого в гіпотезі. [25]
Подальші пояснювальні гіпотези
Більш пізня гіпотеза американських вчених стверджує, що вирішальним для вимирання великих тварин було не полювання поодинці, а епідемії, запроваджені людьми та їхніми домашніми тваринами чи послідовниками культури. На відміну від менших тварин з більш швидкими послідовностями генерації, ці тварини не змогли б вчасно пристосувати свою імунну систему до збудників. [33] Однак представляється сумнівним, чи могли епідемії винищити таку кількість різних видів тварин (також тому, що вижили багато з їх часто лише незначно менших особин), особливо якщо врахувати, що Північна Америка та більшість із них неодноразово обмінювались флорою та фауною з Євразією Великі тварини (хоботні тварини, собаки, коти, бізони, ведмеді) також походили звідти.
Ще однією гіпотезою недавнього походження є гіпотеза LaViolette про те, що приблизно в 12 837 р. До н. Е. Був викид сонця або викид корональної маси, для якого були знайдені сліди С14 у венесуельському басейні Каріако. Цей виступ був приблизно у 125 разів більший, ніж найбільший безпосередньо виміряний виступ до цього часу в 1956 році. Це призвело до доз опромінення до 3 сівертів на землі протягом перших 3 днів, а також до років руйнування озонового шару, що, таким чином, дозволило подальшій радіації проходити до флори та фауни. Таким чином, ця гіпотеза могла б пояснити частину четвертинної хвилі вимирання, яка мала місце приблизно 15 000 років тому. [34]