การสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก
เหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก ( Tr-J ) ซึ่งมักเรียกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก ( TJME ) หรือการสูญพันธุ์ตอนปลายยุคไทรแอสสิกเป็นจุดแบ่งระหว่างยุคไทรแอสสิกและยุคจูราสสิก เมื่อ 201.4ล้านปีก่อนเหตุการณ์นี้เป็นหนึ่งในห้าเหตุการณ์การสูญพันธุ์ ครั้งสำคัญ ในยุคฟาเนโรโซอิกซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตบนบกและในมหาสมุทร
ในทะเล ประมาณ 23–34% ของสกุลสิ่งมีชีวิตใน ทะเล หายไปปะการัง หอยสองฝาแบรคิโอพอด ไบ รโอ ซัวและเรดิโอลาเรียน ประสบกับการสูญเสียความหลากหลายอย่างรุนแรง และคอนโอโดนต์ก็สูญพันธุ์ไปอย่างสิ้นเชิง ในขณะที่สัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเลหอยทากและฟอรามินิเฟอรา ที่อาศัยอยู่ใต้ทะเลได้รับผลกระทบค่อนข้างน้อย บนบก สัตว์เลื้อยคลานใน กลุ่มอาร์โคซอโรเมอร์ฟทั้งหมดยกเว้นจระเข้ ไดโนเสาร์และเทโรซอร์ สูญพันธุ์ไป จระเข้ ไดโนเสาร์ เทโรซอ ร์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ยังคงอยู่รอด ทำให้พวกมันกลายเป็นสัตว์บกที่ครองโลกในอีก 135 ล้านปีต่อมา พืชก็ได้รับผลกระทบอย่างมากจากวิกฤตนี้เช่นกัน โดยชุมชนพืชมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางนิเวศวิทยาอย่างรุนแรงตลอดเหตุการณ์การสูญพันธุ์
โดยทั่วไปแล้ว สาเหตุของ TJME เชื่อกันว่าเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟครั้งใหญ่ในเขตหินอัคนีตอนกลางของมหาสมุทรแอตแลนติก (CAMP) ซึ่งเป็นเขตหินอัคนีขนาดใหญ่ การปะทุของหินอัคนีเหล่านี้ปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน อย่างรุนแรง และภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรและปล่อยสารปรอทที่เป็นพิษจำนวนมหาศาลสู่สิ่งแวดล้อม สมมติฐานเก่าๆ เสนอว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของสภาพภูมิอากาศและระดับน้ำทะเลอาจเป็นสาเหตุ หรืออาจเกิดจากการชนของดาวเคราะห์น้อยหนึ่งดวงหรือมากกว่านั้น
ประวัติการวิจัย
การวิจัยครั้งแรกเกี่ยวกับ TJME ดำเนินการในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เมื่อเหตุการณ์ในประวัติศาสตร์โลกถูกสันนิษฐานกันอย่างกว้างขวางว่าเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งเป็นแบบแผนที่เรียกว่าuniformitarianismในขณะที่ภัยพิบัติที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ถูกมองข้ามว่าเป็นcatastrophismซึ่งเชื่อมโยงกับการสร้างโลกตามคัมภีร์ไบเบิล ดังนั้น นักวิจัยส่วนใหญ่จึงเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมอย่างค่อยเป็นค่อยไปเป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดของการสูญพันธุ์ นักบรรพชีวินวิทยาด้านสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีชื่อเสียงอย่างEdwin H. Colbertเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของฤดูกาลของปริมาณน้ำฝนและการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลแบบ eustatic ที่ลดพื้นที่ดินที่อยู่เหนือระดับน้ำทะเลเป็นสาเหตุ[ 1 ]ในช่วงทศวรรษ 1980 Jack Sepkoskiได้ระบุว่าการลดลงของความหลากหลายทางชีวภาพในช่วงรอยต่อไทรแอสสิก-จูราสสิกเป็นหนึ่งในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ "Big 5" [ 2 ]หลังจากการค้นพบว่าเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนเกิดจากเหตุการณ์การชนของอุกกาบาต เหตุการณ์ TJME ก็ได้รับการเสนอแนะว่าอาจเกิดจากเหตุการณ์การชนของอุกกาบาตเช่นกันในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 [ 3 ] [ 4 ]ทฤษฎีที่ว่า TJME เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ในเขตแมกมาติกแอตแลนติกกลาง (CAMP) ปรากฏขึ้นครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1990 หลังจากการวิจัยที่คล้ายกันซึ่งตรวจสอบเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกพบว่าเกิดจากกิจกรรมของภูเขาไฟ และพบว่าการก่อตัวของ CAMP เกิดขึ้นในช่วงเวลาใกล้เคียงกับการเปลี่ยนผ่านจากยุคไทรแอสสิกไปสู่ยุคจูราสสิก[ 5 ]แม้จะมีข้อโต้แย้งในช่วงแรกบ้าง[ 6 ] แต่ แนวคิดนี้ยังคงเป็นฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน[ 7 ]
ผลกระทบ
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล
การสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกทำให้การเปลี่ยนผ่านจากสัตว์ยุค พาลีโอโซอิก ไปสู่สัตว์ยุคใหม่ซึ่งยังคงครองมหาสมุทรในปัจจุบันเสร็จสมบูรณ์[ 8 ]การเปลี่ยนแปลงนี้เริ่มต้นขึ้นหลังจากการสูญพันธุ์ในยุคกัวดาลูเปียนตอนปลาย[ 9 ]และดำเนินต่อไปหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก (PTME) [ 10 ]ระหว่าง 23% ถึง 34.1% ของสกุลสิ่งมีชีวิตในทะเลสูญพันธุ์ไป[ 2 ] [ 11 ] ความหลากหลายของแพลงก์ ตอนลดลงอย่างฉับพลัน [ 12 ]แต่ได้รับผลกระทบเพียงเล็กน้อยในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก แม้ว่าอัตราการสูญพันธุ์ของเรดิโอลาเรียนจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ[ 13 ]ชุมชนเรดิโอลาเรียนในยุคเฮตตังเกียนตอนต้นเริ่มลดจำนวนลงอันเป็นผลมาจาก TJME และประกอบด้วยสปูเมลลาเรียนและเอนแทคตินิดเป็นหลัก[ 14 ]ฟอรามินิเฟอราที่อาศัยอยู่บนพื้นทะเลประสบกับการสูญเสียความหลากหลายเพียงเล็กน้อย[ 15 ]ฟอรามินิเฟอราที่ฉวยโอกาสบางชนิด เช่นTriasina hantkeniมีจำนวนเพิ่มขึ้นเนื่องจากเจริญเติบโตได้ดีในน้ำที่มีออกซิเจนต่ำ[ 16 ]แอมโมไนต์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกและเกือบจะสูญพันธุ์ไป[ 17 ] Ceratitidansซึ่งเป็นกลุ่มแอมโมไนต์ที่โดดเด่นที่สุดในยุคไทรแอสสิก สูญพันธุ์ไปในช่วงปลายยุคRhaetianหลังจากความหลากหลายของพวกมันลดลงอย่างมากในยุค Norianในขณะที่กลุ่มแอมโมไนต์อื่นๆ เช่นAmmonitina , LytoceratinaและPhylloceratinaมีความหลากหลายเพิ่มขึ้นตั้งแต่ต้นยุคจูราสสิกเป็นต้นไป[ 18 ]หอยสองฝาประสบกับการสูญเสียอย่างหนัก แม้ว่าการสูญพันธุ์จะมีความเฉพาะเจาะจงสูง โดยมีหอยสองฝาบางกลุ่มที่รอดพ้นจากการสูญเสียความหลากหลายอย่างมาก[ 19 ]ปรากฏการณ์ลิลลิพุตซึ่งเป็นคำที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์ที่สิ่งมีชีวิตหดตัวลงหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ส่งผลกระทบต่อหอยสองฝาในกลุ่มเมกาโลดอน ทิด [ 20 ]ในขณะที่ หอยสองฝา ในกลุ่มไฟล์เชลล์ประสบกับปรากฏการณ์บรอบดิงแนก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ตรงกันข้ามกับปรากฏการณ์ลิลลิพุต[ 21 ]มีหลักฐานบางอย่างเกี่ยวกับเหตุการณ์การแพร่กระจายของหอยสองฝาไปทั่วโลกในช่วงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 22 ]นอกจากนี้ หลังจาก TJME แล้ว กลุ่มหอยสองฝาที่เคลื่อนที่ได้มีจำนวนมากกว่ากลุ่มหอยสองฝาที่อยู่กับที่ [ 23 ] ความหลากหลายของ หอยทาก แทบไม่ได้รับผลกระทบที่ขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก แม้ว่าหอยทากจะค่อยๆ สูญเสียไปเป็นจำนวนมากในช่วงปลาย ยุคนอเรียนและยุคเรเชียน ซึ่งเป็นช่วงก่อนเกิด TJME [ 24 ]ความหลากหลายของแบรคิโอพอดลดลงในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกก่อนที่จะมีความหลากหลายมากขึ้นอีกครั้งในยุคซิเนมูเรียนและยุคไพลเอนส์บาเชียน[ 25 ] แบรคิโอพอดกลุ่มไดลาสมาทอยด์ อะไธริโดอิด และสปอนดิโลสไปรอยด์ ประสบกับการลดลงอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ [ 26 ]ไบรโอซัว โดยเฉพาะกลุ่มที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมนอกชายฝั่ง ได้ลดลงมาตั้งแต่ยุคนอเรียนแล้ว และประสบกับการสูญเสียเพิ่มเติมใน TJME [ 27 ]โอสทราคอดก็ประสบกับการสูญเสียอย่างมากเช่นกัน [ 28 ]แม้ว่าโอสทราคอดรูปแบบฉวยโอกาสจะเจริญเติบโตได้ดีในสภาวะยูโทรฟิกของ TJME [ 29 ]คอนูลาริอิดดูเหมือนจะสูญพันธุ์ไปอย่างสิ้นเชิงในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก [ 18 ]ประมาณ 96% ของสกุลปะการังสูญพันธุ์ไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งปะการังแบบบูรณาการได้รับความเสียหายอย่างหนัก [ 30 ]ปะการังแทบจะหายไปจากมหาสมุทรเททิสในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก ยกเว้นบริเวณทางเหนือสุด [ 31 ]ส่งผลให้เกิด "ช่องว่างปะการัง" ในช่วงต้นยุคเฮตตังเกียน [ 32 ]มีหลักฐานที่ดีสำหรับการล่มสลายของชุมชนแนวปะการัง ซึ่งน่าจะเกิดจากการเป็นกรดของมหาสมุทรอันเป็นผลมาจากCOที่ส่งไปยังชั้นบรรยากาศจากการระเบิดของภูเขาไฟ CAMP [ 33 ] [ 34 ]
หลักฐานส่วนใหญ่ชี้ให้เห็นถึงการฟื้นตัวที่ค่อนข้างรวดเร็วจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ระบบ นิเวศใต้ทะเลฟื้นตัวได้เร็วกว่ามากหลังจาก TJME มากกว่าหลังจาก PTME [ 35 ]สภาพแวดล้อมทางทะเลใต้ทะเลในยุคจูราสสิกตอนต้นของอังกฤษแสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวที่ค่อนข้างรวดเร็วซึ่งเริ่มต้นเกือบจะทันทีหลังจากสิ้นสุดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ แม้ว่าจะมีการกลับเข้าสู่สภาวะขาดออกซิเจนหลายครั้งในช่วงต้นยุคจูราสสิก[ 36 ]ในแอ่ง Neuquénการฟื้นตัวเริ่มต้นในช่วงปลาย Hettangian ตอนต้นและดำเนินต่อไปจนถึงสมดุลความหลากหลายทางชีวภาพใหม่ในปลาย Hettangian [ 37 ]นอกจากนี้ แม้จะมีเหตุการณ์ขาดออกซิเจนเกิดขึ้นซ้ำ ๆ หอยสองฝาขนาดใหญ่ก็เริ่มปรากฏขึ้นอีกครั้งไม่นานหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 38 ]ฟองน้ำซิลิกาครองช่วงเวลาหลังเหตุการณ์ทันทีเนื่องจากการไหลเข้าของซิลิกาจำนวนมหาศาลสู่มหาสมุทร[ 39 ]ซึ่งเป็นผลมาจากขอบเขตทางอากาศของหินบะซอลต์ CAMP ที่สัมผัสกับกระบวนการผุกร่อนบนพื้นผิว[ 40 ] [ 41 ]ในบางภูมิภาค การฟื้นตัวเป็นไปอย่างช้าๆ ในทะเลเททิสตอนเหนือ แพลตฟอร์มคาร์บอเนตภายหลังเหตุการณ์ TJME กลายเป็นที่ครอบงำโดยผู้ผลิตคาร์บอเนตจุลินทรีย์และ กลุ่มแคลไซต์ ที่เลือก rเช่นThaumatoporella parvovesiculiferaในขณะที่สาหร่าย dasycladacean ไม่ปรากฏขึ้นอีกจนกระทั่งถึงยุค Sinemurian [ 42 ]
สัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเล
ปลาไม่ได้สูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก โดยทั่วไปแล้ว ยุคไทรแอสสิกตอนปลายประสบกับการลดลงของ ความหลากหลาย ของปลาแอคติ โนปเทอริเจียนอย่างค่อยเป็นค่อยไป หลังจากการระเบิดทางวิวัฒนาการในยุคไทรแอสสิกตอนกลางแม้ว่าสิ่งนี้อาจเกิดจากการลดลงของระดับน้ำทะเลหรือเหตุการณ์ฝนตกหนักในยุคคาร์เนียนแต่ก็อาจเป็นผลมาจากอคติในการสุ่มตัวอย่างเนื่องจากปลาในยุคไทรแอสสิกตอนกลางได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางมากกว่าปลาในยุคไทรแอสสิกตอนปลาย[ 43 ]แม้ว่าความหลากหลายจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด แต่ ปลา เนโอปเทอริเจียน (ซึ่งรวมถึงปลาที่มีกระดูกส่วนใหญ่ในปัจจุบัน) ได้รับผลกระทบน้อยกว่าปลาแอคติโนปเทอริเจียนที่ "ดั้งเดิม" มากกว่า ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพที่กลุ่มปลาสมัยใหม่เริ่มเข้ามาแทนที่กลุ่มก่อนหน้า[ 18 ]ปลาไพคโนดอนติฟอร์มได้รับผลกระทบเพียงเล็กน้อย[ 44 ]คอนโอโดนต์ซึ่งเป็นฟอสซิลดัชนีที่โดดเด่นตลอดช่วงยุคพาลีโอโซอิกและไทรแอสสิก ในที่สุดก็สูญพันธุ์ไปที่ขอบเขต TJ หลังจากความหลากหลายลดลง[ 18 ]
เช่นเดียวกับปลา สัตว์เลื้อยคลานทะเลก็ประสบกับการลดลงของความหลากหลายอย่างมากระหว่างยุคไทรแอสสิกตอนกลางและยุคจูราสสิก อย่างไรก็ตาม อัตราการสูญพันธุ์ของพวกมันที่ขอบเขตไทรแอสสิก-จูราสสิกไม่ได้เพิ่มสูงขึ้น อัตราการสูญพันธุ์สูงสุดที่ สัตว์เลื้อยคลานทะเล ในยุคมีโซโซอิก ประสบ นั้นเกิดขึ้นในช่วงปลายของ ยุค ลาดิเนียนซึ่งตรงกับช่วงปลายของยุคไทรแอสสิกตอนกลาง ตระกูลสัตว์เลื้อยคลานทะเลเพียงตระกูล เดียว ที่สูญพันธุ์ไป ณ หรือก่อนขอบเขตไทรแอสสิก-จูราสสิกเล็กน้อยคือ พลาโคเชลยิด ( ตระกูลสุดท้ายของพลาโคดอนต์ ) ทำให้เพลซิโอซอร์เป็นซอโร พเทอริ เจียนที่เหลือรอดเพียงชนิดเดียว[ 45 ]และอิคธิโอ ซอร์ยักษ์ เช่นชาสตาซอริด[ 46 ]ผู้เขียนบางคนโต้แย้งว่าการสิ้นสุดของยุคไทรแอสสิกทำหน้าที่เป็น " คอขวด " ทางพันธุกรรมสำหรับอิกทิโอซอร์ ซึ่งไม่สามารถฟื้นคืนระดับความหลากหลายทางกายวิภาคและความแตกต่างที่เคยมีในยุคไทรแอสสิกได้อีกเลย[ 47 ]แม้ว่าการวิเคราะห์ความแตกต่างของอิกทิโอซอร์และอีโอซอโรปเทอริเจียนในช่วงเปลี่ยนผ่านจากยุคไทรแอสสิกไปสู่ยุคจูราสสิกจะไม่พบหลักฐานของคอขวดดังกล่าวก็ตาม[ 48 ]ความหลากหลายสูงของโรเมโลซอริเดทันทีหลังจาก TJME ชี้ให้เห็นถึงการสูญพันธุ์ของสัตว์เลื้อยคลานทะเลแบบค่อยเป็นค่อยไปมากกว่าการสูญพันธุ์แบบฉับพลัน[ 49 ]
สัตว์บก
สัตว์บกได้รับผลกระทบจาก TJME รุนแรงกว่าสัตว์ทะเลมาก[ 50 ]หลักฐานชิ้นแรกๆ เกี่ยวกับการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกคือการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในสัตว์สี่ขาบนบก เช่น สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน และซินาปซิดเอ็ดวิน เอช. โคลเบิร์ตได้เปรียบเทียบระบบการสูญพันธุ์และการปรับตัวระหว่างขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกและยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีน เขาตระหนักว่าไดโนเสาร์เลพิโดซอร์ ( กิ้งก่าและญาติของพวกมัน) และคร็อกโคไดลิฟอร์ม ( จระเข้และญาติของพวกมัน) เข้ามาเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยาของกลุ่มสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานโบราณที่สูญพันธุ์ไปแล้วเมื่อเริ่มต้นยุคจูราสสิก[ 1 ] Olsen (1987) ประมาณการว่า 42% ของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาบนบกทั้งหมดสูญพันธุ์ไปเมื่อสิ้นสุดยุคไทรแอสสิก โดยอิงจากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสัตว์ในกลุ่มหินNewark Supergroupทางตะวันออกของอเมริกาเหนือ[ 3 ]ตรงกันข้ามกับการสูญพันธุ์เมื่อสิ้นสุดยุคครีเทเชียส TJME ส่งผลกระทบอย่างมากต่อระบบนิเวศน้ำจืด และยังแตกต่างจากก่อนหน้านี้ตรงที่ขนาดของร่างกายไม่มีผลต่อความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์[ 51 ]การศึกษาที่ทันสมัยกว่าได้ถกเถียงกันว่าการเปลี่ยนแปลงของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาในยุคไทรแอสสิกเกิดขึ้นอย่างฉับพลันเมื่อสิ้นสุดยุคไทรแอสสิก หรือค่อยเป็นค่อยไปมากกว่ากัน[ 18 ]
ในช่วงยุคไทรแอสสิกสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกส่วนใหญ่เป็นสัตว์ขนาดใหญ่คล้ายจระเข้ในอันดับTemnospondyliแม้ว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ยุคแรก (สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกสมัยใหม่ เช่นกบและซาลาแมนเดอร์ ) จะปรากฏตัวในช่วงยุคไทรแอสสิก แต่พวกมันจะแพร่หลายมากขึ้นในยุคจูราสสิก ในขณะที่ความหลากหลายของ Temnospondyli ลดลงหลังจากรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 3 ]แม้ว่าการลดลงของ Temnospondyli จะสร้างความตกใจให้กับระบบนิเวศน้ำจืด แต่ก็อาจจะไม่รุนแรงอย่างที่ผู้เขียนบางคนเสนอแนะตัวอย่างเช่นBrachyopoids รอดชีวิตมาได้จนถึงยุค ครีเทเชียสตามการค้นพบใหม่ในทศวรรษ 1990 กลุ่ม Temnospondyli หลายกลุ่มสูญพันธุ์ไปในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกแม้ว่าจะเคยมีจำนวนมากมาก่อน แต่ก็ไม่แน่ใจว่าการสูญพันธุ์ของพวกมันเกิดขึ้นใกล้กับช่วงปลายยุคไทรแอสสิกมากแค่ไหนเมโทโพซอ ริเด (" อะปาเชซอรัส ") ตัวสุดท้ายที่รู้จักมาจากชั้นหินเรดอนดาซึ่งอาจเป็นยุคไรเอเชียน ตอนต้น หรือยุคโนเรียน ตอนปลาย เกอร์โร โธ แรกซ์ ซึ่งเป็นพลาจิโอซอริเดตัวสุดท้ายที่รู้จักถูกพบในหินที่น่าจะเป็น (แต่ไม่แน่นอน) ยุคไรเอเชียน ในขณะที่ กระดูกต้นแขน ของแคปิโทซอรัสถูกพบในแหล่งสะสมยุคไรเอเชียนในปี 2018 ดังนั้น พลาจิโอซอริเดและแคปิโทซอรัสจึงน่าจะเป็นเหยื่อของการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก ในขณะที่เทมโนสปอนดิลอื่นๆ ส่วนใหญ่สูญพันธุ์ไปแล้ว[ 52 ]
ในยุคไทรแอสสิกสัตว์เลื้อยคลานบนบกส่วนใหญ่เป็นอาร์โคซอโรเมอร์ฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไฟโตซอร์และสมาชิกในกลุ่มซูโดซูเคีย (สายพันธุ์สัตว์เลื้อยคลานที่นำไปสู่จระเข้ ในปัจจุบัน ) ในช่วงต้นยุคจูราสสิกและหลังจากนั้น ไดโนเสาร์และเทโรซอร์กลายเป็นสัตว์เลื้อยคลานบนบกที่พบได้ทั่วไป ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานขนาดเล็กส่วนใหญ่เป็นเลพิโดซอโรเมอร์ฟ (เช่น กิ้งก่าและญาติของตุอาทารา) ในบรรดาซูโดซูเคีย มีเพียงจระเข้ ขนาดเล็กเท่านั้น ที่ไม่สูญพันธุ์ไปเมื่อสิ้นสุดยุคไทรแอสสิก โดยทั้งกลุ่มย่อยที่กินพืชเป็นอาหาร (เช่นเอโทซอร์ ) และกลุ่มย่อยที่กินเนื้อเป็นอาหาร ( ราอุยซูคิด ) ต่างก็สูญพันธุ์ไปหมดแล้ว[ 3 ]ฟิโตซอร์เดรพาโนซอร์ ไทรโลโฟซอริเดส ทานิสโทรเฟอิดและโปรโคโลโฟนิดซึ่งเป็นสัตว์เลื้อยคลานทั่วไปอื่นๆ ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก ก็สูญพันธุ์ไปแล้วเมื่อเริ่มต้นยุคจูราสสิก อย่างไรก็ตาม การระบุการสูญพันธุ์ของกลุ่มสัตว์เลื้อยคลานบนบกต่างๆ เหล่านี้เป็นเรื่องยาก เนื่องจากช่วงสุดท้ายของยุคไทรแอสสิก คือยุคเรเชียน และช่วงแรกของยุคจูราสสิก คือยุคเฮตตังเกียนต่างก็มีบันทึกเกี่ยวกับสัตว์บกขนาดใหญ่น้อยมาก นักบรรพชีวินวิทยาบางคนพิจารณาว่ามีเพียงฟิโตซอร์และโปรโคโลโฟนิดเท่านั้นที่สูญพันธุ์ไปในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก โดยกลุ่มอื่นๆ สูญพันธุ์ไปก่อนหน้านั้น[ 18 ]อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่ากลุ่มอื่นๆ อีกมากมายรอดชีวิตมาได้จนถึงช่วงรอยต่อดังกล่าว ตามหลักฐานจากแหล่งสะสมรอยแตกของอังกฤษในยุคเรเชียน เอโทซอรัส, คูห์นี โอซอริเดส , เดรพาโนซอ รัส, เธโคดอนโท ซอริเดส, "ซัลโทโพซูคิด" (เช่นเทอร์เรสทริซูคัส ), ไทรโลโฟซอริเดส และซูโดซูเคียนที่ไม่ใช่จระเข้ ชนิดต่างๆ ล้วนเป็นตัวอย่างของสัตว์เลื้อยคลานในยุคไรเทียน ซึ่งอาจสูญพันธุ์ไปในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]
หลังเหตุการณ์ TJME ไดโนเสาร์ได้ประสบกับการแพร่กระจายครั้งใหญ่ โดยเข้าไปเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยาที่ว่างลงจากเหยื่อของการสูญพันธุ์[ 56 ] [ 57 ]จระเข้ก็เช่นกัน ได้ประสบกับการแพร่กระจายแบบปรับตัวอย่างรวดเร็วและครั้งใหญ่[ 58 ]โดยซูโดซูเชียนที่รอดชีวิตส่วนใหญ่เป็นสัตว์เลือดเย็น เนื่องจากซูโดซูเชียนที่เป็นสัตว์เลือดอุ่นได้สูญพันธุ์ไปในช่วง TJME [ 59 ]กลุ่มซินาปซิดที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่รอดชีวิตก็มีบทบาทในการแพร่กระจายแบบปรับตัวหลัง TJME ในช่วงต้นยุคจูราสสิกเช่นกัน[ 57 ]
แมลงกินพืชได้รับผลกระทบจาก TJME น้อยมาก หลักฐานจากแอ่งเสฉวนแสดงให้เห็นว่าโดยรวมแล้วพวกมันสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณได้อย่างรวดเร็วโดยการใช้ประโยชน์จากพืชที่อุดมสมบูรณ์ขึ้นใหม่[ 60 ]แมลงปอประสบกับการสูญเสียที่เลือกสรรอย่างมาก และพื้นที่สัณฐานวิทยาของพวกมันก็ได้รับการปรับโครงสร้างใหม่อย่างมากอันเป็นผลมาจากการนี้[ 61 ]
พืชบก
เหตุการณ์การสูญพันธุ์ยังบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณด้วย โดยมีการประมาณการว่าเปอร์เซ็นต์ของพืชยุค Rhaetian ก่อนการสูญพันธุ์ที่สูญหายไปมีตั้งแต่ 17% ถึง 73% [ 62 ]แม้ว่าจะมีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสปอร์ในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก แต่ความฉับพลันของการเปลี่ยนแปลงนี้และความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของสปอร์ชนิดต่างๆ ทั้งก่อนและหลังรอยต่อนั้นมีความแปรปรวนสูงในแต่ละภูมิภาค ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการปรับโครงสร้างทางนิเวศวิทยาในระดับโลกมากกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของพืช[ 63 ]โดยรวมแล้ว พืชประสบกับการสูญเสียความหลากหลายเพียงเล็กน้อยในระดับโลกอันเป็นผลมาจากการสูญพันธุ์ แต่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงของชนิดพันธุ์สูงและมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในแง่ของความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์และการกระจายการเติบโตในกลุ่มอนุกรมวิธาน[ 64 ]หลักฐานจากยุโรปกลางชี้ให้เห็นว่า แทนที่จะเป็นการลดลงอย่างรวดเร็วและฉับพลันตามด้วยการแผ่รังสีปรับตัว กลับพบการเปลี่ยนแปลงที่ค่อยเป็นค่อยไปมากขึ้นทั้งในพืชฟอสซิลและสปอร์ โดยมีหลายขั้นตอนระหว่างกลางตลอดเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 65 ]การสูญพันธุ์ของพืชบางชนิดสามารถอธิบายได้บางส่วนจากการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศอันเป็นผลมาจากกิจกรรมภูเขาไฟ CAMP ซึ่งน่าจะทำให้เกิดการยับยั้งการสังเคราะห์แสงและลดระดับการคายน้ำในพืชที่มีความยืดหยุ่นในการสังเคราะห์แสงต่ำ เช่นGinkgoales ใบกว้าง ซึ่งลดลงจนเกือบสูญพันธุ์ในช่วงรอยต่อ Tr–J [ 66 ]
เฟิร์นและพืชชนิดอื่นๆ ที่มีใบแยกเป็นแฉกแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพบรรยากาศของเหตุการณ์การสูญพันธุ์ได้มากขึ้น[ 67 ]และในบางกรณีก็สามารถแพร่พันธุ์ข้ามพรมแดนและเข้าสู่ยุคจูราสสิกได้[ 66 ]พืชชนิดLepidopteris ottonisได้พัฒนาความสามารถในการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศท่ามกลางความวุ่นวายทางสิ่งแวดล้อมของ TJME [ 68 ]ในแอ่งจี้หยวนทางตอนเหนือของจีน ปริมาณ Classopolisเพิ่มขึ้นอย่างมากสอดคล้องกับภาวะโลกร้อน ความแห้งแล้ง กิจกรรมไฟป่า การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนที่มีไอโซโทปเบา และการลดลงโดยรวมของความหลากหลายของพืช[ 69 ]ในแอ่งเสฉวนป่าผสมที่ค่อนข้างเย็นในช่วงปลายยุคเรเทียนถูกแทนที่ด้วยพื้นที่เฟิร์นที่ร้อนและแห้งแล้งในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนไปเป็นพืชที่โดมินันต์ด้วย cheirolepid ในยุคเฮตตังเกียนและซิเนมูเรียน[ 70 ]ความอุดมสมบูรณ์ของเฟิร์นในประเทศจีนที่ทนต่อความแห้งแล้งในระดับสูงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก แม้ว่าเฟิร์นที่ปรับตัวได้ดีกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นแฉะจะลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่าพืชประสบกับความเครียดทางสิ่งแวดล้อมอย่างมาก แม้ว่าจะไม่ใช่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ก็ตาม[ 71 ]อย่างไรก็ตาม ในบางภูมิภาค การสูญพันธุ์ของพืชพรรณครั้งใหญ่เกิดขึ้น โดยนักวิจัยบางคนตั้งคำถามถึงสมมติฐานที่ว่าไม่มีการสูญพันธุ์ของพืชพรรณครั้งใหญ่อย่างมีนัยสำคัญบนพื้นฐานนี้ หลักฐานจากเจมส์สันแลนด์ในกรีนแลนด์ตะวันออกบ่งชี้ว่าสกุลพืชมากกว่าครึ่งหนึ่งสูญพันธุ์ไปในช่วง TJME [ 72 ]ในกลุ่ม หิน นิวอาร์กซูเปอร์กรุ๊ปของชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาประมาณ 60% ของกลุ่มละอองเรณูโมโนแซ็กเคตและไบแซ็กเคตที่หลากหลายหายไปที่รอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก ซึ่งบ่งชี้ถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสกุลพืช กลุ่มละออง เรณูยุคจูราสสิกตอนต้น ถูกครอบงำโดยCorollinaซึ่งเป็นสกุลใหม่ที่ใช้ประโยชน์จากช่อง ว่าง ที่เกิดจากการสูญพันธุ์[ 73 ]บริเวณอ่าวเซนต์ออเดรียแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงจากป่าที่มีความหลากหลายซึ่งถูกครอบงำโดยพืชเมล็ดเปลือยไปเป็นป่าปลูกเดี่ยวที่ถูกครอบงำโดย Cheirolepidiaceae [ 74 ]แอ่งเดนมาร์กพบกลุ่มสปอร์-ละอองเรณูยุค Rhaetian ร้อยละ 34 รวมถึงCingulizonates rhaeticus , Limbosporites lundbladiae , Polypodiisporites polymicroforatusและRicciisporites tuberculatusหายไป โดยชุมชนพืชหลังการสูญพันธุ์ถูกครอบงำโดยสนชนิด Pinacean เช่นPinuspollenites minimusและเฟิร์นต้นไม้ เช่นDeltoidosporaโดยมีแปะก๊วย ไซแคด ไซเปรส และเฟิร์นเมล็ด Corystospermous ปรากฏอยู่ด้วย[ 75 ]ตามแนวชายฝั่งของทะเล Epicontinental ของยุโรปและชายฝั่งยุโรปของทะเลเททิส พื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งและใกล้ชายฝั่งตกเป็นเหยื่อของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลอย่างฉับพลัน พื้นที่ชุ่มน้ำเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยพืชพันธุ์ฉวยโอกาสที่บุกเบิกขึ้นมาหลังจากระดับน้ำทะเลลดลงอย่างฉับพลัน แม้ว่าช่วงเวลาที่รุ่งเรืองของมันจะสั้นและมันก็ตายไปไม่นานหลังจากระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น[ 76 ] พืชฉวยโอกาส ที่ตั้งรกรากอยู่ตามแนวชายฝั่งของทะเลเททิสส่วนใหญ่เป็นพืชที่สร้างสปอร์[ 74 ]ในแอ่ง Eiberg ของเทือกเขาแอลป์หินปูนตอนเหนือมีการเปลี่ยนแปลงของพาลินอมอร์ฟอย่างรวดเร็วมาก[ 77 ]ลำดับชั้นของละอองเรณูและพฤกษศาสตร์โบราณในควีนส์แลนด์แสดงให้เห็นถึง การเบ่งบาน ของคลาสโซโพลิสหลังจาก TJME [ 78 ]โพลีพลอยดีอาจเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยลดความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ของพันธุ์ไม้สน[ 79 ]
สาเหตุที่เป็นไปได้
เขตแมกมาตอนกลางของมหาสมุทรแอตแลนติก
คำอธิบายหลักและมีหลักฐานสนับสนุนมากที่สุดสำหรับ TJME คือการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากCentral Atlantic Magmatic Province (CAMP) [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] ซึ่ง เป็นแหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่ที่สุดที่รู้จักกันในแง่ของพื้นที่ และเป็นหนึ่งในแหล่งที่มีปริมาตรมากที่สุด[ 83 ] [ 84 ]โดยมีหินบะซอลต์ไหลท่วมแผ่ขยายไปทั่วบางส่วนของยุโรปตะวันตกเฉียงใต้[ 85 ] [ 86 ]แอฟริกาตะวันตกเฉียงเหนือ[ 87 ]อเมริกาใต้ตะวันออกเฉียงเหนือ[ 88 ] [ 89 ] [ 90 ]และอเมริกาเหนือตะวันออกเฉียงใต้[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]ความบังเอิญและความสอดคล้องกันของกิจกรรม CAMP และ TJME ได้รับการบ่งชี้โดยการหาอายุด้วยยูเรเนียม-ตะกั่ว [ 94 ] [ 7 ] การ หาอายุด้วยอาร์กอน-อาร์กอน[ 91 ] [ 86 ]และธรณีแม่เหล็กโบราณ[ 95 ] [ 96 ] [ 5 ]องค์ประกอบไอโซโทปของดินฟอสซิลและตะกอนทะเลใกล้ขอบเขตระหว่างยุคไทรแอสสิกตอนปลายและยุคจูราสสิกตอนต้นมีความเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงδ 13 C ที่เป็นลบมาก [ 97 ] [ 98 ] [ 99 ]โดยมีค่าต่ำถึง -2.8% [ 100 ]ไอโซโทปคาร์บอนของไฮโดรคาร์บอน ( n-อัลเคน ) ที่ได้มาจากขี้ผึ้งใบไม้และลิกนินและคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดจากตะกอนทะเลสาบสองส่วนที่สลับกับ CAMP ในอเมริกาเหนือตะวันออก แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปคาร์บอนที่คล้ายกับที่พบในส่วน St. Audrie's Bay ซึ่งส่วนใหญ่เป็นทะเล ในซัมเมอร์เซ็ต ประเทศอังกฤษ ความสัมพันธ์ดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า TJME เริ่มต้นในเวลาเดียวกันในสภาพแวดล้อมทางทะเลและบนบก ก่อนหน้าหินบะซอลต์ที่เก่าแก่ที่สุดในอเมริกาเหนือตะวันออกเล็กน้อย แต่เกิดขึ้นพร้อมกับการปะทุของลาวาที่เก่าแก่ที่สุดในโมร็อกโก โดยมีทั้งภาวะ เรือนกระจก CO2 ที่สำคัญ และวิกฤตการณ์การสร้างแคลเซียมชีวภาพในทะเล[ 101 ]วิเคราะห์ทางเคมีเชิงชั้นในแอ่งจุงการ์แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลง δ 13 C ที่เป็นลบซึ่งเกี่ยวข้องกับการปะทุของภูเขาไฟ CAMP สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพในบันทึกพาลินอมอร์ฟ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างทั้งสองอย่างชัดเจน[ 102 ]การปะทุของภูเขาไฟ CAMP ที่เกิดขึ้นพร้อมกัน การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ และการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปคาร์บอน ปรากฏอยู่ในสถานที่เดียวกัน ทำให้สนับสนุนสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดจากภูเขาไฟ[ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]การเปลี่ยนแปลงไอโซโทปคาร์บอนที่เป็นลบที่สังเกตได้นั้นต่ำกว่าในบางพื้นที่ซึ่งตรงกับบริเวณทางตะวันออกของพันทาลัสซาในขณะนั้น เนื่องจากความแห้งแล้งอย่างรุนแรงของพันเจียตะวันตกจำกัดการผุพังและการกัดเซาะในบริเวณนั้น[ 106 ] การเปลี่ยนแปลง ค่า δ 13 C ที่เป็นลบซึ่งเกี่ยวข้องกับภูเขาไฟ CAMP กินเวลานานประมาณ 20,000 ถึง 40,000 ปี หรือประมาณหนึ่งหรือสองรอบของวัฏจักรการหมุนรอบแกนโลก[ 107 ]แม้ว่าวัฏจักรคาร์บอนจะถูกรบกวนจนไม่เสถียรจนกระทั่งถึงยุคซิเนมูเรียน[ 108 ]ความผิดปกติของปรอทจากแหล่งสะสมในส่วนต่างๆ ของโลกได้สนับสนุนสมมติฐานสาเหตุจากภูเขาไฟมากยิ่งขึ้น[ 109 ] [ 110 ]เช่นเดียวกับความผิดปกติจากธาตุกลุ่มแพลทินัมต่างๆ[ 111 ]นอกจากนี้ยังพบการเพิ่มขึ้นของนิกเกลที่ขอบเขตไทรแอสสิก-จูราสสิกพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนเบา ซึ่งเป็นหลักฐานเพิ่มเติมของการเกิดภูเขาไฟขนาดใหญ่[ 112 ]
นักวิทยาศาสตร์บางคนในตอนแรกปฏิเสธทฤษฎีการปะทุของภูเขาไฟ เนื่องจากกลุ่ม หิน Newark Supergroupซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของหินในอเมริกาเหนือตะวันออกที่บันทึกขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก ไม่มีชั้นเถ้าภูเขาไฟ และเนื่องจาก คาดว่าการไหลของ หินบะซอลต์ ที่เก่าแก่ที่สุด จะอยู่ สูงกว่าเขตเปลี่ยนผ่านประมาณ 10 เมตร[ 113 ]ซึ่งพวกเขาคาดว่าเกิดขึ้น 610,000 ปีหลังจาก TJME [ 114 ]นอกจากนี้ ข้อโต้แย้งของพวกเขายังรวมถึงขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกที่ไม่ชัดเจน และการปะทุของ CAMP ก็ไม่สามารถระบุช่วงเวลาได้อย่างแม่นยำ[ 115 ]อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลการหาอายุที่อัปเดตและการสุ่มตัวอย่างที่กว้างขึ้นได้ยืนยันว่าการปะทุของ CAMP เริ่มต้นในโมร็อกโกเพียงไม่กี่พันปีก่อนการสูญพันธุ์[ 7 ]ก่อนที่จะเริ่มในโนวาสโกเชียและนิวเจอร์ซีย์ [ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] และยังคงดำเนินต่อไปเป็นระลอกๆ อีกหลายครั้งในอีก 600,000 ปีต่อมา[ 7 ]ภาวะโลกร้อนจากภูเขาไฟก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นคำอธิบายเช่นกัน เพราะการประมาณการบางอย่างพบว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมามีเพียงประมาณ 250 ppm ซึ่งไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 6 ]นอกจากนี้ ในบางพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงของอัตราส่วนไอโซโทปคาร์บอนได้รับการระบุว่าเป็นผลมาจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมขั้นต้นใดๆ[ 119 ]
ภาวะโลกร้อน
หินบะซอลต์ที่ไหลบ่าของ CAMP ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ออกมาในปริมาณมหาศาล [ 120 ]ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพสูง ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างรุนแรง[ 121 ]ก่อนเกิด TJME ระดับคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 1,000 ppm ตามที่วัดได้จากดัชนีปากใบของLepidopteris ottonisแต่ปริมาณนี้พุ่งสูงขึ้นเป็น 1,300 ppm ในช่วงเริ่มต้นของเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 122 ]ในระหว่าง TJME ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นถึงสี่เท่า[ 123 ]บันทึกการปล่อยก๊าซของ CAMP แสดงให้เห็นถึงการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นช่วงๆ หลายครั้งทันทีหลังจากการเกิดแมกมาครั้งใหญ่แต่ละครั้ง อย่างน้อยสองครั้งในจำนวนนี้ทำให้ปริมาณ CO2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า 124 ]คาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วและในปริมาณมหาศาลเมื่อเทียบกับช่วงเวลาอื่นๆ ในประวัติศาสตร์ของโลก อัตราการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์นี้เป็นหนึ่งในการเพิ่มขึ้นของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่รวดเร็วที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก[ 125 ]มีการประมาณการว่าการปะทุของภูเขาไฟเพียงครั้งเดียวจากแหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาในปริมาณที่เทียบเท่ากับปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกิจกรรมของมนุษย์ที่คาดการณ์ไว้สำหรับศตวรรษที่ 21 [ 126 ]นอกจากนี้ หินบะซอลต์ที่ไหลทะลักยังแทรกตัวผ่านตะกอนที่มีอินทรียวัตถุสูงและเผาไหม้[ 127 ] [ 128 ] [ 129 ]ดังที่เห็นได้จากค่า Δ 199 Hg ที่ต่ำ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงระดับปรอทที่ได้จากอินทรียวัตถุในสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น[ 130 ]การปล่อยก๊าซระเหยที่เกิดจากการแทรกตัวของภูเขาไฟเข้าไปในตะกอนที่มีอินทรียวัตถุสูงยิ่งทำให้ภาวะโลกร้อนจากภูเขาไฟทวีความรุนแรงขึ้น[ 131 ] [ 132 ]การปลดปล่อยคาร์บอนจากความร้อนผ่านการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนสัมผัสของแหล่งสะสมที่มีคาร์บอนสูงนั้น พบว่าเป็นสมมติฐานที่สมเหตุสมผลซึ่งให้คำอธิบายที่สอดคล้องกันสำหรับขนาดของการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปคาร์บอนเชิงลบในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก[ 133 ]อุณหภูมิโลกสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว 3 ถึง 4 องศาเซลเซียส[ 134 ]ในบางภูมิภาค อุณหภูมิสูงขึ้นถึง 10 องศาเซลเซียส[ 135 ]สเปกตรัมของแร่ดินเหนียวที่ประกอบด้วยคาโอลิไนต์เป็นหลัก สะท้อนให้เห็นถึงสภาวะเรือนกระจกที่ร้อนและชื้นจัดซึ่งเกิดจาก CAMP [ 136 ] การกัดเซาะดินเกิดขึ้นเนื่องจากวัฏจักรทางอุทกวิทยาเร่งตัวขึ้นจากความร้อนทั่วโลกที่รุนแรง[ 137 ]
การสลายตัวอย่างรุนแรงของก๊าซไฮเดรตเป็นผลตอบรับเชิงบวกอันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน ซึ่งได้รับการเสนอแนะว่าเป็นสาเหตุหนึ่งที่เป็นไปได้ของ PTME ซึ่ง เป็นการ สูญพันธุ์ ครั้งใหญ่ที่สุด ตลอดกาล[ 138 ]อาจทำให้สภาวะเรือนกระจกรุนแรงขึ้น[ 139 ] [ 140 ]แม้ว่าคนอื่นๆ จะแนะนำว่าการปล่อยมีเทนไฮเดรตเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่ตรงกับ TJME และดังนั้นจึงไม่ใช่สาเหตุของ TJME [ 141 ] [ 142 ]
ภาวะโลกร้อน
นอกจากภาวะโลกร้อนในระยะยาวที่เกิดจากคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว การปะทุของภูเขาไฟ CAMP ยังส่งผลให้เกิดความเย็นในระยะสั้นอันเนื่องมาจากการปล่อยละอองซัลเฟอร์ไดออกไซด์[ 143 ] [ 144 ] [ 7 ]การปล่อยก๊าซนี้ในปริมาณมหาศาลทำให้ค่าอัลเบโดของโลกเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดฤดูหนาวจากภูเขาไฟที่รุนแรง[ 145 ]บริเวณละติจูดสูงมีสภาพอากาศที่หนาวเย็นกว่า โดยมีหลักฐานของการเกิดธารน้ำแข็งเล็กน้อยในช่วงเวลาการสูญพันธุ์ ช่วงเวลาที่หนาวเย็นซึ่งเกิดจากการปะทุของภูเขาไฟที่ปกคลุมชั้นบรรยากาศอาจเอื้ออำนวยต่อ สัตว์ เลือดอุ่นโดยไดโนเสาร์ เทโรซอร์ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถทนต่อสภาวะเหล่านี้ได้ดีกว่าซูโดซูเคียนขนาดใหญ่เนื่องจากมีฉนวนกันความร้อน[ 146 ]
พิษจากโลหะ
การปะทุของภูเขาไฟ CAMP ปล่อยสารปรอท ที่เป็นพิษออก มา ในปริมาณมหาศาล [ 147 ] [ 148 ]การปรากฏของอัตราการกลายพันธุ์ที่มีความรุนแรงแตกต่างกันในสปอร์ฟอสซิลในช่วง TJME สอดคล้องกับความผิดปกติของปรอท ดังนั้นนักวิจัยจึงเชื่อว่าเกิดจากพิษของปรอท[ 149 ] หลักฐาน δ 202 Hg และ Δ 199 Hg ชี้ ให้เห็นว่าการปะทุของภูเขาไฟทำให้เกิดการสะสมของปรอทโดยตรงที่ขอบเขตไทรแอสสิก-จูราสสิก แต่ต่อมามีการเพิ่มขึ้นของปรอทในสิ่งแวดล้อมในช่วงต้นยุคจูราสสิก ซึ่งเกิดจากการเพิ่มขึ้นของวัฏจักรทางอุทกวิทยาและการกัดเซาะที่เกิดจากความเยื้องศูนย์ ส่งผลให้ปรอทที่ถูกฉีดเข้าไปจากภูเขาไฟซึ่งสะสมอยู่ในพื้นที่ชุ่มน้ำถูกเคลื่อนย้ายอีกครั้ง[ 150 ]
ไฟป่า
เชื่อกันว่าภาวะโลกร้อนที่รุนแรงและรวดเร็วส่งผลให้เกิดพายุและฟ้าผ่าเพิ่มมากขึ้นอันเป็นผลมาจากสภาพอากาศที่ชื้นขึ้น การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมฟ้าผ่าถูกระบุว่าเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมไฟป่า[ 151 ]การมีอยู่ร่วมกันของเศษถ่านและระดับไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกโพลีไซคลิกไพโรไลติกที่สูงขึ้นในชั้นตะกอนของโปแลนด์ที่คร่อมรอยต่อยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก บ่งชี้ว่าไฟป่าเป็นเรื่องปกติอย่างมากในช่วงต้นยุคจูราสสิก ทันทีหลังจากการเปลี่ยนผ่านจากยุคไทรแอสสิกไปสู่ยุคจูราสสิก[ 152 ]กิจกรรมไฟป่าที่เพิ่มสูงขึ้นยังพบได้ในแอ่งจุงการ์ด้วย[ 153 ]ในแอ่งจี้หยวน พบว่ามีกิจกรรมไฟป่าที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างมากสองช่วงที่แตกต่างกัน ช่วงแรกส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อเรือนยอดและเกิดขึ้นท่ามกลางสภาพอากาศที่ค่อนข้างชื้น ในขณะที่ช่วงที่สองส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อพื้นดินและเกี่ยวข้องกับความแห้งแล้ง[ 154 ]ที่เหมืองหิน Winterswijk ในเนเธอร์แลนด์ มีการเสนอว่าการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมไฟป่ามีความสอดคล้องและเป็นสาเหตุของการลดลงอย่างฉับพลันของพืชพรรณสน[ 155 ]ไฟป่าที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ประกอบกับกิจกรรมแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้นจากการติดตั้ง CAMP นำไปสู่การเสื่อมโทรมของดิน อย่าง รุนแรง[ 156 ]
ภาวะขาดออกซิเจนและภาวะยูซิเนีย
ภาวะขาดออกซิเจนเป็นกลไกอีกอย่างหนึ่งของการสูญพันธุ์ การสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกเกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของการสะสมของหินดินดานสีดำและการเปลี่ยนแปลง δ 238 U ที่เป็นลบอย่างชัดเจน ซึ่งบ่งชี้ถึงการลดลงอย่างมากของปริมาณออกซิเจนในทะเล[ 157 ]หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับภาวะขาดออกซิเจนในช่วง TJME มาจากไพไรต์ฟรามบอยด์ ซึ่งเติบโตในสภาวะที่ขาดออกซิเจน[ 158 ]มีการค้นพบหลักฐานของภาวะขาดออกซิเจนที่ขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกทั่วทั้งมหาสมุทรของโลก เททิสตะวันตก เททิสตะวันออก และพันทาลัสซา ล้วนได้รับผลกระทบจากการลดลงอย่างรวดเร็วของออกซิเจนในน้ำทะเล[ 159 ]แม้ว่าในบางพื้นที่ TJME จะเกี่ยวข้องกับน้ำที่มีออกซิเจนเต็มที่ก็ตาม[ 160 ] การเปลี่ยนแปลง δ 15 Nในเชิงบวกยังได้รับการตีความว่าเป็นหลักฐานของภาวะขาดออกซิเจนควบคู่กับการเพิ่มขึ้นของการลดไนเตรตในตะกอนทะเลภายหลังเหตุการณ์ TJME [ 161 ]
ในแพนทาลัสซาตะวันออกเฉียงเหนือ ภาวะขาดออกซิเจนเกิดขึ้นแล้วในช่วงยุคเรเชียนก่อนเกิด TJME ทำให้ระบบนิเวศทางทะเลไม่เสถียรแม้กระทั่งก่อนวิกฤตการณ์หลักจะเริ่มต้นขึ้น[ 162 ] [ 163 ]ระยะแรกของการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมในแพนทาลัสซาตะวันออกอาจเกิดจากกิจกรรม CAMP ในระยะแรก[ 164 ]สภาวะขาดออกซิเจนและลดลงก็เกิดขึ้นในแพนทาลัสซาตะวันตกนอกชายฝั่งของประเทศญี่ปุ่นในปัจจุบันเป็นเวลาประมาณหนึ่งล้านปีก่อนเกิด TJME เช่นกัน[ 165 ]ในช่วง TJME ภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วทำให้การไหลเวียนของมหาสมุทรหยุดนิ่งในหลายภูมิภาคของมหาสมุทร ทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนอย่างรุนแรง ในบริเวณที่ปัจจุบันคือยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ ทะเลตื้นมีการแบ่งชั้นความเค็ม ทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนได้ง่าย[ 166 ]ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่ทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนคือการเพิ่มขึ้นของการผุพังของทวีปที่เกิดจากภาวะโลกร้อนอย่างรุนแรง ซึ่งส่งสารอาหารจำนวนมหาศาลไปยังผิวมหาสมุทรและก่อให้เกิดภาวะยูโทรฟิเคชัน[ 167 ]การเพิ่มขึ้นของการผุพังนี้แสดงให้เห็นได้จากการเปลี่ยนแปลงของ δ 56 Fe ในเชิงบวก [ 168 ]การรวมกันของการเปลี่ยนแปลงของ δ 66 Zn ในเชิงลบ การเปลี่ยนแปลงของ δ 26 Mg ในเชิงบวก และการไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญใน δ 65 Cu เป็นหลักฐานเพิ่มเติมของการเพิ่มขึ้นของการผุพังทางเคมีอันเป็นผลมาจากอุณหภูมิและความชื้นที่เพิ่มขึ้นบนบกในละติจูดสูง[ 169 ]การไหลเข้าของสารอินทรีย์จากพื้นดินที่เพิ่มขึ้น ร่วมกับการลดลงของความเค็ม ได้แสดงให้เห็นโดยตรงว่าทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนในแอ่ง Eiberg [ 170 ]อัตราส่วนδ 238 U ที่ต่ำอย่างต่อเนื่องบ่งชี้ว่าการขาดออกซิเจนทั่วโลกยังคงดำเนินต่อไปในช่วงยุคเฮตตังเกียน [ 171 ]โดย ค่า 87 Sr/ 86 Sr แสดงให้เห็นว่าการไหลเข้าของสารอาหารจากพื้นดินในปริมาณสูงน่าจะยังคงทำให้มหาสมุทรมีภาวะยูโทรฟิเคชันต่อไปอีกนานหลังจากขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก[ 172 ]การคงอยู่ของภาวะขาดออกซิเจนในช่วงยุคเฮตตังเกียนอาจช่วยชะลอการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตในทะเลภายหลังการสูญพันธุ์[ 157 ] [ 173 ] [ 174 ]
ยูซิเนียซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของภาวะขาดออกซิเจนที่ไม่ได้กำหนดไว้เพียงแค่การไม่มีออกซิเจนละลาย แต่ ยังมี ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ในความเข้มข้นสูง ก็เกิดขึ้นในมหาสมุทรเช่นกัน ดังที่ระบุโดยการค้นพบไอโซเรเนียราเทนที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารนี้เผยให้เห็นว่าประชากรของแบคทีเรียกำมะถันสีเขียวซึ่งสังเคราะห์แสงโดยใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์แทนน้ำ เติบโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 175 ] [ 176 ]การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่ค่าอัตราส่วนไอโซโทปกำมะถันที่เป็นบวกในสปีชีส์กำมะถันที่ลดลง บ่งชี้ถึงการใช้ซัลเฟตอย่างสมบูรณ์โดยแบคทีเรียที่ลดซัลเฟต[ 177 ]นอกชายฝั่งของแผ่นดินแรงเกลเลีย การเริ่มต้นของยูซิเนียในเขตโฟติกเกิดขึ้นหลังจากช่วงเวลาที่มีไนโตรเจนจำกัดและการตรึงไนโตรเจนที่เพิ่มขึ้นในน้ำผิวดิน ในขณะที่ยูซิเนียพัฒนาขึ้นในน้ำด้านล่าง[ 178 ]การได้รับพิษจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ซ้ำๆ หลังเหตุการณ์ TJME มีผลชะลอการฟื้นฟูความหลากหลายทางชีวภาพ[ 179 ] [ 175 ]
ภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทร
การดูดซับ คาร์บอนและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จากภูเขาไฟ ในมหาสมุทร จะนำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของค่า pH ของน้ำทะเลที่เรียกว่าภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรซึ่งมีการกล่าวถึงว่าเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ในทะเล[ 180 ] [ 181 ] [ 182 ]โดยทำงานร่วมกับภาวะขาดออกซิเจนในทะเล[ 183 ]นอกจากนี้ ภาวะความเป็นกรดยังเพิ่มขึ้นและรุนแรงขึ้นจากภาวะขาดออกซิเจนในเขตโฟติกที่แพร่หลาย ซึ่งทำให้เกิดอัตราการหายใจของสารอินทรีย์และการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น[ 184 ]หลักฐานโดยตรงของภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรในอัตราส่วน δ 11 B ในหอยนางรมฟอสซิลเป็นที่ทราบกันดีจากช่วงเวลา TJME [ 185 ]หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรในฐานะกลไกการสูญพันธุ์ มาจากการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีโครงกระดูกอะราโกไนต์หนาและมีการควบคุมทางชีวภาพของการสร้างแคลเซียมน้อย (เช่น ปะการัง ฟองน้ำที่สร้างแคลเซียมสูง) [ 186 ] [ 187 ]ซึ่งส่งผลให้แนวปะการังล่มสลาย[ 33 ] [ 34 ]และเกิด "ช่องว่างปะการัง" ในช่วงต้นยุคเฮตตังเกียน[ 32 ]การลดลงของหอยสองฝาในกลุ่มเมกาโลดอนทอยด์ก็เกิดจากความเป็นกรดของน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเช่นกัน[ 188 ]ซากดึกดำบรรพ์จำนวนมากของแพลงก์ตอนขนาดเล็กที่มีแคลเซียมซึ่งผิดรูป ซึ่งเป็นสัญญาณทั่วไปของการลดลงของค่า pH อย่างมีนัยสำคัญ ก็ได้รับการรายงานอย่างกว้างขวางจากขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกเช่นกัน[ 166 ]การหยุดชะงักทั่วโลกของการสะสมคาร์บอเนตที่ขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกได้รับการอ้างถึงว่าเป็นหลักฐานเพิ่มเติมสำหรับภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรที่ร้ายแรง[ 189 ] [ 180 ]พัดอาราโกไนต์ที่พัฒนาขึ้นด้านบนในบริเวณใต้ทะเลตื้นอาจสะท้อนถึงค่า pH ที่ลดลง โดยสันนิษฐานว่าโครงสร้างเหล่านี้ตกตะกอนพร้อมกับการเกิดกรด[ 190 ]ในบางส่วนที่ศึกษา วิกฤตการณ์การสร้างแคลเซียมชีวภาพของ TJME ถูกบดบังด้วยการโผล่พ้นของแท่นคาร์บอเนตที่เกิดจากการถอยร่นของทะเล[ 191 ]
การลดลงของโอโซน
การวิจัยเกี่ยวกับบทบาทของการเสื่อมสภาพของชั้นโอโซนในช่วงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกได้ชี้ให้เห็นว่าอาจเป็นปัจจัยหนึ่งใน TJME ด้วยเช่นกัน[ 192 ] [ 193 ]การเพิ่มขึ้นอย่างมากของเททราดที่ไม่แยกออกจากกันของKraeuselisporites reissingeriiได้รับการตีความว่าเป็นหลักฐานของการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์รังสีอัลตราไวโอเลตอันเป็นผลมาจากความเสียหายของชั้นโอโซนที่เกิดจากละอองลอยจากภูเขาไฟ[ 194 ]
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างค่อยเป็นค่อยไป
การสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกในตอนแรกนั้นถูกระบุว่าเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในการศึกษาในปี 1958 ของ Edwin H. Colbert ที่ตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพระหว่างยุคไทรแอสสิกและยุคจูราสสิก เขาได้เสนอว่าการสูญพันธุ์ครั้งนี้เป็นผลมาจากกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ทำให้ความหลากหลายของชีวนิเวศบนบกลดลง เขาพิจารณาว่ายุคไทรแอสสิกเป็นยุคที่โลกประสบกับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ตั้งแต่ที่ราบสูงตระหง่านไปจนถึงทะเลทรายแห้งแล้งและหนองน้ำเขตร้อน ในทางตรงกันข้าม ยุคจูราสสิกมีความสม่ำเสมอมากกว่าทั้งในด้านสภาพภูมิอากาศและระดับความสูงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของทะเลตื้น[ 1 ]
การศึกษาในภายหลังได้สังเกตเห็นแนวโน้มที่ชัดเจนของการเพิ่มขึ้นของความแห้งแล้งในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก แม้ว่าพื้นที่ละติจูดสูง เช่น กรีนแลนด์และออสเตรเลีย จะมีปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น แต่ส่วนใหญ่ของโลกกลับประสบกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงมากขึ้น ดังที่หลักฐานทางธรณีวิทยาระบุไว้ หลักฐานนี้รวมถึงการเพิ่มขึ้นของ แหล่งสะสม คาร์บอเนตและอีวาพอไรต์ (ซึ่งพบมากที่สุดในสภาพอากาศแห้ง) และการลดลงของแหล่งสะสมถ่านหิน (ซึ่งส่วนใหญ่ก่อตัวในสภาพแวดล้อมชื้น เช่นป่าถ่านหิน ) [ 18 ]นอกจากนี้ สภาพภูมิอากาศอาจมีความเป็นฤดูกาลมากขึ้น โดยมีภัยแล้งยาวนานสลับกับมรสุมที่ รุนแรง [ 195 ]โลกก็ค่อยๆ อุ่นขึ้นในช่วงเวลานี้เช่นกัน ตั้งแต่ปลายยุคนอเรียนถึงยุคเรเชียน อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีเพิ่มขึ้น 7 ถึง 9 องศาเซลเซียส[ 196 ]แหล่งโบราณคดีโฮชาล์มในออสเตรียเก็บรักษาหลักฐานของการรบกวนวัฏจักรคาร์บอนในช่วงยุคเรเชียนก่อนถึงขอบเขตไทรแอสสิก-จูราสสิก ซึ่งอาจมีบทบาทในวิกฤตการณ์ทางนิเวศวิทยา[ 197 ]
ระดับน้ำทะเลลดลง
การก่อตัวทางธรณีวิทยาในยุโรปและตะวันออกกลางดูเหมือนจะบ่งชี้ถึงระดับน้ำทะเลที่ลดลงในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกที่เกี่ยวข้องกับ TJME [ 198 ] [ 199 ]แม้ว่าระดับน้ำทะเลที่ลดลงบางครั้งถูกพิจารณาว่าเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเล แต่หลักฐานก็ยังไม่ชัดเจน เนื่องจากระดับน้ำทะเลที่ลดลงหลายครั้งในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาไม่ได้มีความสัมพันธ์กับการสูญพันธุ์ที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ยังคงมีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลได้รับผลกระทบจากกระบวนการรองที่เกี่ยวข้องกับระดับน้ำทะเลที่ลดลง เช่น การลดลงของออกซิเจน (เกิดจากการไหลเวียนที่ช้าลง) หรือการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรด กระบวนการเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่เกิดขึ้นทั่วโลก โดยระดับน้ำทะเลที่ลดลงที่สังเกตได้ในตะกอนของยุโรปเชื่อว่าไม่ได้เกิดขึ้นทั่วโลก แต่เกิดขึ้นในระดับภูมิภาค[ 200 ]และแม้แต่บางส่วนของยุโรปก็ไม่แสดงสัญญาณของการลดลงของระดับน้ำทะเลในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 201 ]แต่สิ่งเหล่านี้อาจอธิบายถึงการสูญพันธุ์ในท้องถิ่นของสัตว์ทะเลในยุโรปได้[ 18 ]อย่างไรก็ตาม ยังไม่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าการลดลงของความหลากหลายในท้องถิ่นนี้เกิดจากการลดลงของระดับน้ำทะเล[ 202 ]การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลที่เด่นชัดในบันทึกยุคไทรแอสสิกตอนปลายจากทะเลสาบวิลลิสตันในบริติชโคลัมเบีย ตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งในขณะนั้นเป็นขอบตะวันออกเฉียงเหนือของแพนทาลัสซา ส่งผลให้เกิดการสูญพันธุ์ของหอยสองฝาที่อาศัยอยู่ในตะกอน แต่ไม่รวมถึงหอยสองฝาที่อาศัยอยู่บนพื้นผิว[ 203 ]
ผลกระทบจากนอกโลก
บางคนตั้งสมมติฐานว่าการชนจากดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางทำให้เกิดการสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก[ 11 ] [ 73 ]คล้ายกับวัตถุจากนอกโลกซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนเมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อน ดังที่เห็นได้จากหลุมอุกกาบาตชิกซูลูบในเม็กซิโก อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบันยังไม่มีหลุมอุกกาบาตใดที่มีขนาดเพียงพอที่จะระบุอายุได้อย่างแม่นยำให้ตรงกับขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก[ 18 ]
อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกได้เกิดการชนจากอุกกาบาตหลายครั้ง รวมถึงการชนที่ใหญ่เป็นอันดับสองที่ได้รับการยืนยันในยุคมี โซ โซอิก อ่างเก็บน้ำมานิคูอากันในควิเบกเป็นหนึ่งในหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดบนโลก และด้วย เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 กิโลเมตร (62 ไมล์)ทำให้มีขนาดเท่ากับโครงสร้างการชนโปปิไก ใน ยุคอีโอซีนในไซบีเรียซึ่งเป็น หลุมอุกกาบาต ที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ของโลก โอลเซนและคณะ (1987) เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่เชื่อมโยงหลุมอุกกาบาตมานิคูอากันกับการสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก โดยอ้างถึงอายุของมันซึ่งในขณะนั้นถือว่าอยู่ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกโดยประมาณ[ 3 ]การหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยโฮดิชและดันนิง (1992) แสดงให้เห็นว่าการชนของมานิคูอากันเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 214 ล้านปีก่อน ประมาณ 13 ล้านปีก่อนขอบเขตยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก ดังนั้น จึงไม่น่าจะเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ที่เกิดขึ้นในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 204 ] อย่างไรก็ตาม การชน ของ อุกกาบาตมานิโคอากันส่งผลกระทบเป็นวงกว้างต่อโลก มีการค้นพบ ชั้น หิน ควอตซ์ที่ถูกกระแทกซึ่งมีอายุ 214 ล้านปีในชั้นหินที่อยู่ไกลออกไปถึงประเทศอังกฤษ[ 205 ]และญี่ปุ่น ยังคงมีความเป็นไปได้ที่การชนของอุกกาบาตมานิโคอากันจะเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์เล็กน้อยในช่วงกลางของยุคไทรแอสสิกตอนปลายที่รอยต่อระหว่างยุคคาร์เนียนและโนเรียน[ 204 ]แม้ว่าอายุของรอยต่อนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ (และไม่ว่าการสูญพันธุ์จะเกิดขึ้นจริงหรือไม่) ทำให้ยากที่จะเชื่อมโยงการชนกับการสูญพันธุ์[ 205 ] Onoue et al. (2016) เสนอทางเลือกอื่นว่าการชนของอุกกาบาต Manicouagan เป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเลในช่วงกลางยุค Norian ซึ่งส่งผลกระทบต่อเรดิโอลาเรียน ฟองน้ำ คอนโอโดนต์ และแอมโมไนด์ในยุคไทรแอสสิก ดังนั้น การชนของอุกกาบาต Manicouagan อาจเป็นสาเหตุบางส่วนของการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของสิ่งมีชีวิตสองกลุ่มหลัง ซึ่งจบลงด้วยการสูญพันธุ์ในช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก[ 206 ]ขอบเขตระหว่างเขตสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก Adamanian และ Revueltian ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์และการเปลี่ยนแปลงของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาและพืช อาจเกิดจากการชนของอุกกาบาต Manicouagan เช่นกัน แม้ว่าความคลาดเคลื่อนระหว่างการหาอายุด้วยวิธีแม่เหล็กและการหาอายุด้วยวิธีไอโซโทปจะนำไปสู่ความไม่แน่นอนบางประการ[ 207 ]
หลุมอุกกาบาตยุคไทรแอสสิกอื่นๆ อยู่ใกล้กับรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิก แต่ก็มีขนาดเล็กกว่าแอ่งมานิคูอาแกน มาก โครงสร้างการชนของอุกกาบาตโรเชชูอาร์ตที่ สึกกร่อน ในฝรั่งเศสได้รับการกำหนดอายุล่าสุดว่า...201 ± 2ล้านปีก่อน[ 208 ]แต่มี ขนาดกว้าง 25 กม. (16 ไมล์) (เดิมอาจมีขนาดกว้างถึง50 กม. (30 ไมล์) ) ดูเหมือนจะเล็กเกินไปที่จะส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศ[ 209 ]แม้ว่าจะมีการคาดการณ์ว่าอาจมีบทบาทในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ที่เล็กกว่ามากที่บริเวณรอยต่อระหว่างยุคนอเรียนและยุคเรเชียน[ 210 ] หลุม อุกกาบาตเซนต์มาร์ตินในแมนิโทบาที่มีความกว้าง40 กม. (25 ไมล์)ได้รับการเสนอให้เป็นตัวเลือกสำหรับการชนที่อาจก่อให้เกิด TJME แต่ต่อมาได้มีการกำหนดอายุของหลุมอุกกาบาตนี้ว่าเป็นยุคคาร์เนียน[ 211 ]หลุมอุกกาบาตยุคไทรแอสสิกที่สันนิษฐานหรือได้รับการยืนยันอื่นๆ ได้แก่หลุมอุกกาบาต Puchezh-Katunkiกว้าง80 กม. (50 ไมล์) ใน รัสเซียตะวันออก(แม้ว่าอาจ มีอายุในยุค จูราสสิก ) หลุมอุกกาบาต Obolon'กว้าง15 กม. (9 ไมล์ ) ในยูเครนและโครงสร้าง Red Wing Creekกว้าง9 กม. (6 ไมล์)ในนอร์ทดาโคตา Spray และคณะ (1998) สังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง คือ หลุมอุกกาบาต Manicouagan, Rochechouart และ Saint Martin ดูเหมือนจะอยู่ที่ละติจูดเดียวกัน และหลุมอุกกาบาต Obolon' และ Red Wing ก่อตัวเป็นส่วนโค้งขนานกับหลุมอุกกาบาต Rochechouart และ Saint Martin ตามลำดับ Spray และเพื่อนร่วมงานของเขาตั้งสมมติฐานว่ายุคไทรแอสสิกประสบกับ "เหตุการณ์การชนหลายครั้ง" คือ ดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางขนาดใหญ่ที่แตกเป็นชิ้นๆ และพุ่งชนโลกในหลายๆ ที่พร้อมกัน[ 4 ]ผลกระทบดังกล่าวได้รับการสังเกตในปัจจุบัน เมื่อดาวหาง Shoemaker-Levy 9แตกตัวและพุ่งชนดาวพฤหัสบดีในปี 1992 อย่างไรก็ตาม สมมติฐาน "เหตุการณ์การชนหลายครั้ง" สำหรับหลุมอุกกาบาตในยุคไทรแอสสิกไม่ได้รับการสนับสนุนอย่างดี เคนท์ (1998) ตั้งข้อสังเกตว่าหลุมอุกกาบาต Manicouagan และ Rochechouart ก่อตัวขึ้นในยุคที่มีขั้วแม่เหล็กต่างกัน[ 212 ]และการหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกของหลุมอุกกาบาตแต่ละแห่งแสดงให้เห็นว่าการชนเกิดขึ้นห่างกันหลายล้านปี[ 18 ]
พบควอตซ์ที่ได้รับแรงกระแทก ในแหล่งสะสม Rhaetian จากเทือกเขา Apennines ทางตอนเหนือของอิตาลี ซึ่งเป็นหลักฐานที่อาจบ่งชี้ถึงการชนจากนอกโลกในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก[ 213 ] พบ โลหะติดตามบางชนิดที่บ่งชี้ถึง การชนของ อุกกาบาตในช่วงปลายยุค Rhaetian แม้ว่าจะไม่พบที่ขอบเขตระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิกก็ตาม ผู้ค้นพบความผิดปกติของโลหะติดตามเหล่านี้อ้างว่าการชนของอุกกาบาตดังกล่าวอาจเป็นสาเหตุทางอ้อมของ TJME เท่านั้น[ 214 ]การค้นพบseismitesที่มีความหนา 2 ถึง 4 เมตร ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการผันผวนของไอโซโทปคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับ TJME ได้รับการตีความว่าเป็นหลักฐานของการชนของอุกกาบาตที่เป็นไปได้ แม้ว่าจะไม่พบความเชื่อมโยงที่แน่ชัดระหว่าง seismites เหล่านี้กับเหตุการณ์การชนใดๆ ก็ตาม[ 215 ]
ในทางกลับกัน ความแตกต่างระหว่างการรบกวนของไอโซโทปที่บ่งบอกถึง TJME และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงปลายยุคครีเทเชียส ทำให้การชนจากนอกโลกไม่น่าจะเป็นสาเหตุของ TJME ตามที่นักวิจัยหลายคนกล่าวไว้[ 216 ]อัตราส่วนของโลหะติดตามต่างๆ รวมถึงแพลเลเดียม/อิริเดียม แพลทินัม/อิริเดียม และแพลทินัม/โรเดียม ในหินที่สะสมตัวในช่วง TJME มีค่าตัวเลขที่แตกต่างจากที่คาดไว้ในสถานการณ์การชนจากนอกโลก ซึ่งเป็นหลักฐานเพิ่มเติมที่ขัดแย้งกับสมมติฐานนี้[ 111 ]นอกจากนี้ ขอบเขตระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิกยังขาดสปอร์ของเฟิร์นที่คล้ายกับที่สังเกตได้ในช่วงปลายยุคครีเทเชียส ซึ่งไม่สอดคล้องกับการชนของดาวเคราะห์น้อย[ 217 ]
การเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน
ช่วงเวลาอันรวดเร็วอย่างยิ่งและยาวนานหลายศตวรรษของการปล่อยก๊าซคาร์บอนและภาวะโลกร้อนที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟ CAMP ทำให้เกิดการเปรียบเทียบระหว่างการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกกับภาวะโลกร้อนที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ซึ่งปัจจุบันเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ในยุคโฮโลซีน [ 121 ] อัตราการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 50 กิกะตันต่อปี เร็วกว่าในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกหลายร้อยเท่า แม้ว่าการขาดความละเอียดเชิงชั้นทางธรณีวิทยาอย่างละเอียดและลักษณะการปะทุแบบเป็นช่วงๆ ของภูเขาไฟ CAMP หมายความว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแต่ละครั้งน่าจะเกิดขึ้นในระยะเวลาที่เทียบเคียงได้กับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม[ 125 ]อัตราการปล่อยก๊าซของการปะทุครั้งแรกของภูเขาไฟ CAMP คาดว่าอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบัน[ 121 ]นักบรรพชีวินวิทยาที่ศึกษา TJME และผลกระทบของมันเตือนว่า การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของมนุษยชาติลงอย่างมากเพื่อชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันภัยพิบัติที่คล้ายกับ TJME ไม่ให้เกิดขึ้นกับชีวภาคในปัจจุบัน[ 125 ]หากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ยังคงดำเนินต่อไปเช่นนี้ การคาดการณ์สามารถทำได้ว่าแง่มุมต่างๆ ของชีวภาคจะตอบสนองอย่างไรโดยอิงจากบันทึกของ TJME ตัวอย่างเช่น สภาพปัจจุบัน เช่น ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นการเป็นกรดของมหาสมุทรและการลดลงของออกซิเจนในมหาสมุทรสร้างสภาพภูมิอากาศที่คล้ายคลึงกับช่วงรอยต่อระหว่างยุคไทรแอสสิกและจูราสสิกสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเล ดังนั้นจึงเป็นข้อสันนิษฐานทั่วไปว่า หากแนวโน้มยังคงดำเนินต่อไป กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่สร้างแนวปะการังในปัจจุบันและสิ่งมีชีวิตที่มีโครงกระดูกที่อาศัยอยู่บนพื้นทะเลจะได้รับผลกระทบเป็นพิเศษ[ 218 ]วิกฤตแนวปะการังในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกได้รับการอ้างถึงโดยเฉพาะว่าเป็นแบบจำลองที่เป็นไปได้สำหรับชะตากรรมของแนวปะการังในปัจจุบัน หากภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์ยังคงดำเนินต่อไป[ 219 ]
วรรณกรรม
- Hodych, JP; GR Dunning (1992). "การชนของ Manicougan กระตุ้นให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้ง ใหญ่ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกหรือไม่?" ธรณีวิทยา 20 (1): 51– 54. Bibcode : 1992Geo....20...51H . doi : 10.1130/0091-7613(1992)020 < 0051:DTMITE > 2.3.CO ; 2 .
- McElwain, JC; DJ Beerling ; FI Woodward (27 สิงหาคม 1999). "พืชฟอสซิลและภาวะโลกร้อนในช่วงรอยต่อยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก". Science . 285 (5432): 1386–1390 . doi : 10.1126/science.285.5432.1386 . PMID 10464094 .
- McHone, JG (2003), การปล่อยสารระเหยของหินบะซอลต์ในเขตแมกมาติกแอตแลนติกตอนกลาง: ข้อสมมติฐานเกี่ยวกับมวลและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ใน Hames, WE และคณะ (บรรณาธิการ), เขตแมกมาติกแอตแลนติกตอนกลาง: ข้อมูลเชิงลึกจากเศษเสี้ยวของแพนเจีย American Geophysical Union Monograph 136, หน้า 241–254
- Tanner, LH; SG Lucas; MG Chapman (2004). "การประเมินบันทึกและสาเหตุของการสูญพันธุ์ในยุคไทรแอสสิกตอนปลาย" Earth-Science Reviews . 65 ( 1– 2): 103– 139. Bibcode : 2004ESRv...65..103T . doi : 10.1016/S0012-8252(03)00082-5 .
- Whiteside, Jessica H.; Paul E. Olsen; Timothy Eglinton; Michael E. Brookfield; Raymond N. Sambrotto (22 มีนาคม 2010). "ไอโซโทปคาร์บอนเฉพาะสารประกอบจากการระเบิดของหินบะซอลต์ครั้งใหญ่ที่สุดของโลกที่เชื่อมโยงโดยตรงกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคไทรแอสสิก" Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 107 (15): 6721– 5. Bibcode : 2010PNAS..107.6721W . doi : 10.1073/pnas.1001706107 . PMC 2872409 . PMID 20308590 .
- ดีเนน, MHL; เอ็ม. รูห์ล; เอ็นอาร์ โบนิส; ดับเบิลยู. คริกส์แมน; ดับเบิลยู. เคิร์สเชอร์; เอ็ม. ไรท์มา; เอ็มเจ ฟาน เบอร์เกน (2010) "เหตุการณ์ใหม่ของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสซิก" จดหมายวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์291 ( 1– 4): 113– 125. รหัสสินค้า : 2010E & PSL.291..113D . ดอย : 10.1016/j.epsl.2010.01.003 .
- Hautmann, M. (2012). "การสูญพันธุ์: การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคไทรแอสสิก" eLS . John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. doi : 10.1002/9780470015902.a0001655.pub3 . ISBN 978-0-470-01617-6. S2CID 130434497 .
- เท็ตสึจิ โอโนะอุเอะ; โฮนามิ ซาโต้; ไดสุเกะ ยามาชิตะ; มิโนรุ อิเคฮาระ; คาซึทากะ ยาสุกาวะ; โคอิจิโระ ฟูจินากะ; ยาสุฮิโระ คาโตะ; อัตสึชิ มัตสึโอกะ (2016-07-08) "การชนแบบโบไลด์ทำให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์ของไทรแอสซิกตอนปลายในพันธาลัสซาในเส้นศูนย์สูตร " รายงานทางวิทยาศาสตร์6 29609. Bibcode : 2016NatSR...629609O . ดอย : 10.1038/srep29609 . PMC 4937377 . PMID27387863 .
ลิงก์ภายนอก
- ทฤษฎีเกี่ยวกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2560 ที่Wayback Machine
- การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคไทรแอสสิก-จูราสสิก
- ปริศนาอายุ 200 ล้านปีข่าวบีบีซี วันที่ 12 ตุลาคม 2554