Extinction Crétacé-Paléogène (Crétacé-Tertiaire, Crétacé-Cénozoïque, extinction KT) - l'une des cinq soi-disant. «Grandes extinctions massives», à la frontière du Crétacé et du Paléogène, il y a environ 65 millions d'années. Il n'y a pas de point de vue unique sur le fait que cette extinction ait été progressive ou soudaine, ce qui fait actuellement l'objet de recherches.
Une partie de cette extinction de masse a été l'extinction des dinosaures. Avec les dinosaures, les reptiles marins, y compris les mosasaures et les plésiosaures, les dinosaures volants, de nombreux mollusques, y compris les ammonites et les bélemnites, et de nombreuses petites algues, se sont éteints. Au total, 16% des familles d'animaux marins (47% des genres d'animaux marins) et 18% des familles de vertébrés terrestres sont morts.
La plupart des plantes et des animaux ont survécu à cette période. Les reptiles terrestres tels que les serpents, les tortues, les lézards et les reptiles aquatiques tels que les crocodiles ne se sont pas éteints. Les plus proches parents des ammonites, le nautile, ont survécu, ainsi que des oiseaux, des mammifères, des coraux et des plantes terrestres.
Vraisemblablement, certains dinosaures (Tricératops, théropodes, etc.) ont existé dans l'ouest de l'Amérique du Nord et en Inde pendant plusieurs millions d'années au début du Paléogène, après leur extinction dans d'autres endroits.
Il existe plusieurs des versions les plus connues de l'extinction. Ils peuvent être divisés en trois groupes: les hypothèses extraterrestres, terrestres et combinées.
Cependant, aucune des hypothèses présentées ne permet d'expliquer pleinement l'ensemble des phénomènes associés à l'extinction des dinosaures et d'autres espèces à la fin du Crétacé.
1. Extraterrestre
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Hypothèse d'impact. La chute de l'astéroïde est l'une des versions les plus répandues (la soi-disant «hypothèse d'Alvarez»). Il est basé principalement sur le moment approximatif de la formation du cratère Chicxulub (qui est la piste d'un astéroïde d'environ 10 km de taille il y a environ 65 millions d'années) dans la péninsule du Yucatan au Mexique et le temps d'extinction de la plupart des espèces de dinosaures éteintes.
Des calculs de mécanique céleste (basés sur des observations d'astéroïdes actuellement existants) montrent que des astéroïdes de plus de 10 km entrent en collision avec la Terre en moyenne environ une fois tous les 100 millions d'années, ce qui correspond par ordre de grandeur, d'une part, à la datation des cratères connus laissés par ces météorites, et d'autre part - les intervalles de temps entre les pics d'extinction des espèces biologiques du Phanérozoïque. La théorie est confirmée par la teneur accrue en iridium et autres platinoïdes dans une couche mince à la frontière entre les dépôts de calcaire du Crétacé et du Paléogène, notée dans de nombreuses régions du monde. Ces éléments ont tendance à être concentrés dans le manteau et le noyau de la Terre et sont très rares dans la couche superficielle.
D'autre part, la composition chimique des astéroïdes et des comètes reflète plus précisément l'état initial du système solaire, dans lequel l'iridium occupe une position plus significative.
La version de «multiple impact» (événement à impact multiple en anglais), impliquant plusieurs impacts consécutifs. Elle sert notamment à expliquer que l'extinction ne s'est pas produite simultanément (voir la section sur les inconvénients des hypothèses). Indirectement en sa faveur est le fait que l'astéroïde qui a créé le cratère Chicxulub était l'un des fragments d'un plus grand corps céleste. Certains géologues pensent que le cratère Shiva au fond de l'océan Indien, datant à peu près de la même époque, est une piste de la deuxième météorite géante, mais ce point de vue est discutable. Il existe un compromis entre les hypothèses de l'impact d'un ou plusieurs astéroïdes - collision avec un système d'astéroïdes binaires. Les paramètres du cratère Chicxulub sont adaptés à un tel impact si les deux astéroïdes étaient plus petits, mais avaient ensemble approximativement la même taille et la même masse,comme l'astéroïde de l'hypothèse de collision unique.
Une explosion de supernova ou un sursaut gamma à proximité.
Collision de la Terre avec une comète. Cette option est considérée dans la série "Marcher avec les dinosaures".
2a. Abiotique terrestre
Augmentation de l'activité volcanique, qui est associée à un certain nombre d'effets qui pourraient affecter la biosphère: changements dans la composition gazeuse de l'atmosphère; l'effet de serre causé par la libération de dioxyde de carbone des éruptions; changement de l'éclairage de la Terre dû aux émissions de cendres volcaniques (hiver volcanique). Cette hypothèse est étayée par des preuves géologiques d'une gigantesque effusion de magma il y a 68 à 60 millions d'années sur le territoire de l'Hindustan, qui a abouti à la formation des pièges du Deccan.
Une forte baisse du niveau de la mer survenue dans la dernière phase (maastrichtienne) du Crétacé («régression de Maastricht»).
Changements des températures moyennes annuelles et saisonnières, malgré le fait que l'homéothermie inertielle des grands dinosaures nécessite un climat encore chaud. L'extinction, cependant, ne coïncide pas avec un changement climatique significatif.
Un saut brutal dans le champ magnétique terrestre.
Un excès d'oxygène dans l'atmosphère terrestre.
Refroidissement intense de l'océan.
Changements dans la composition de l'eau de mer.
2b. Biotique terrestre
L'épizootie est une épidémie massive.
Les dinosaures ont été incapables de s'adapter à l'évolution du type de végétation et ont été empoisonnés par les alcaloïdes contenus dans les plantes à fleurs qui sont apparues.
Les dinosaures ont été exterminés par les premiers mammifères prédateurs, détruisant les couvées d'œufs et de petits.
Une variante de la version précédente: les premiers mammifères, se reproduisant plus vite que les dinosaures, et possédant également un métabolisme plus parfait, pourraient, au cours d'une lutte compétitive, déplacer les reptiles dans ces niches écologiques pour lesquelles ils avaient eux-mêmes peu de prétention, comme cela s'est produit avec les amphibiens.
3. Combiné
Les hypothèses ci-dessus peuvent se compléter, ce qui est utilisé par certains chercheurs pour proposer différents types d'hypothèses combinées. Par exemple, l'impact d'une météorite géante pourrait provoquer une augmentation de l'activité volcanique et la libération d'une grande masse de poussière et de cendres, qui ensemble pourraient entraîner un changement climatique, et ceci, à son tour, un changement dans le type de végétation et les réseaux trophiques, etc. le changement climatique pourrait également être causé par une diminution du niveau de l'océan mondial.
On sait que chez certains reptiles, il existe un phénomène de dépendance du sexe de la progéniture à la température de ponte. En 2004, un groupe de chercheurs de l'Université britannique de Leeds, dirigé par David Miller, a suggéré que si un phénomène similaire était typique des dinosaures, alors un changement climatique de quelques degrés seulement pourrait provoquer la naissance d'individus d'un certain sexe seulement (homme, par exemple), et cela, à son tour, rend toute reproduction ultérieure impossible.
Les principaux problèmes des versions répertoriées:
Les hypothèses se concentrent spécifiquement sur l'extinction, qui, selon certains chercheurs, s'est déroulée au même rythme que la période précédente (mais en même temps, de nouvelles espèces ont cessé de se former dans la composition de groupes disparus).
Toutes les hypothèses d'impact (hypothèses d'impact), y compris astronomiques, ne correspondent pas à la durée attendue de sa période (de nombreux groupes d'animaux ont commencé à s'éteindre bien avant la fin du Crétacé). La transition des mêmes ammonites vers des formes hétéromorphes indique également une sorte d'instabilité. Il se peut très bien que de nombreuses espèces aient déjà été minées par certains processus à long terme et se soient trouvées sur la voie de l'extinction, et la catastrophe a simplement accéléré le processus.
En revanche, il faut garder à l'esprit que la durée de la période d'extinction ne peut être estimée avec précision en raison de l'effet Signora-Lipps associé à l'incomplétude des données paléontologiques (l'heure d'enfouissement du dernier fossile trouvé peut ne pas correspondre à l'heure d'extinction du taxon).
Certaines des hypothèses sont insuffisantes. Ainsi, aucune trace n'a été trouvée que les inversions du champ magnétique terrestre affectent la biosphère; il n'y a aucune preuve convaincante que la régression du niveau de la mer de Maastricht aurait pu provoquer une extinction massive de cette ampleur; il n'y a aucune preuve de sauts brusques de la température de l'océan pendant cette période; il n'a pas non plus été prouvé que le volcanisme catastrophique qui a formé les pièges du Deccan était répandu, ou que son intensité était suffisante pour les changements climatiques mondiaux et la biosphère.
L'hypothèse de la biosphère est également populaire.
La plupart des paléontologues se spécialisent dans l'étude non pas des dinosaures, mais d'autres animaux: mammifères, insectes, etc. Selon elle, les principaux facteurs initiaux qui ont prédéterminé l'extinction des dinosaures étaient:
L'émergence des plantes à fleurs;
Changement climatique progressif causé par la dérive des continents.
La séquence des événements menant à l'extinction est présentée comme suit:
Les plantes à fleurs, qui ont un système racinaire plus développé et font un meilleur usage de la fertilité du sol, ont rapidement remplacé d'autres types de végétation partout. Dans le même temps, des insectes spécialisés dans l'alimentation des plantes à fleurs sont apparus et les insectes, «attachés» à des types de végétation préexistants, ont commencé à s'éteindre.
Les plantes à fleurs forment le gazon, qui est le meilleur anti-érosion naturel. Du fait de leur propagation, l'érosion de la surface terrestre et, par conséquent, l'apport de nutriments aux océans ont diminué. L '«épuisement» de la nourriture dans l'océan a entraîné la mort d'une partie importante des algues, qui étaient les principaux producteurs primaires de biomasse dans l'océan. Le long de la chaîne, cela a conduit à la perturbation complète de tout l'écosystème marin et a provoqué des extinctions massives en mer. La même extinction a également affecté de grands lézards volants, qui, selon les vues disponibles, étaient associés trophiquement à la mer. Une partie des grands reptiles marins, en outre, ne pouvait pas résister à la concurrence avec les requins de type moderne apparus à cette époque.
Sur terre, les animaux se sont activement adaptés à se nourrir de masse verte (d'ailleurs les dinosaures herbivores aussi). Dans la classe de petite taille, de petits phytophages de mammifères (comme les rats) sont apparus. Leur apparition a conduit à l'apparition des prédateurs correspondants, qui sont également devenus des mammifères. Les petits mammifères prédateurs étaient inoffensifs pour les dinosaures adultes, mais ils se nourrissaient de leurs œufs et de leurs petits, créant des difficultés supplémentaires pour les dinosaures dans la reproduction. Dans le même temps, la protection de la progéniture d'un dinosaure est pratiquement impraticable en raison de la trop grande différence de taille entre les adultes et les petits.
En raison de la limitation stricte de la taille maximale des œufs (en raison de l'épaisseur de coquille autorisée), chez les grandes espèces de dinosaures, les oursons sont nés beaucoup plus légers que les adultes (chez les plus grandes espèces, la différence de poids entre les adultes et les petits était des milliers de fois). Cela signifie que tous les grands dinosaures en cours de croissance ont dû changer à plusieurs reprises de niche alimentaire et, aux premiers stades de leur développement, ils ont dû rivaliser avec des espèces spécialisées plus adaptées. L'intelligence primitive et le manque de transfert d'expérience entre les générations n'ont fait qu'exacerber ce problème.
En raison de la dérive des continents à la fin du Crétacé, le système des courants d'air et de mer a changé, ce qui a entraîné un certain refroidissement sur une partie importante du sol et une augmentation du gradient de température saisonnier. L'homéothermie inertielle, qui offrait aux dinosaures un avantage évolutif dans les périodes précédentes, n'avait plus d'effet dans de telles conditions.
En raison de toutes les raisons ci-dessus, des conditions défavorables ont été créées pour les dinosaures, ce qui a conduit à la fin de l'émergence de nouvelles espèces. Les «anciennes» espèces de dinosaures ont existé pendant un certain temps, mais ont progressivement disparu complètement. Apparemment, il n'y avait pas de concurrence directe rude entre les dinosaures et les mammifères, ils occupaient différentes classes de taille, existant en parallèle. Ce n'est qu'après l'extinction des dinosaures que les mammifères ont occupé la niche écologique vacante, et même pas immédiatement.
Curieusement, le développement des premiers archosaures de la période triasique s'est accompagné de l'extinction progressive de nombreuses thérapsides, dont les formes supérieures étaient essentiellement des mammifères ovipares primitifs.
Inconvénients de l'hypothèse de la biosphère. Dans la forme ci-dessus, l'hypothèse utilise des idées hypothétiques sur la physiologie et le comportement des dinosaures, sans comparer tous les changements de climat et de courants qui ont eu lieu au Mésozoïque à ceux qui ont eu lieu à la fin du Crétacé, n'explique pas l'extinction simultanée des dinosaures sur des continents isolés les uns des autres.
Extinction de la faune marine au Phanérozoïque. Pour chaque intervalle de temps, il est montré quel pourcentage des naissances alors existantes n'a pas survécu jusqu'à l'intervalle suivant. Les extinctions de tous les genres ne sont pas montrées, mais seulement celles conservées dans les fossiles. Les lettres sur l'image représentent les «Big Five» des extinctions. 1 - Extinction de l'Ordovicien-Silurien, 2 - extinction dévonienne, 3 - La «grande» extinction permienne, 4 - Extinction Trias-Jurassique, 5 - Extinction Crétacé-Paléogène.