Evento de extinção Cretáceo-Paleogeno -Cretaceous–Paleogene extinction event

Meteoróide entrando na atmosfera com bola de fogo
colina rochosa escura cercada por um pequeno planalto semidesértico e falésias profundas
encosta rochosa com estrias rochosas
rock no museu com camadas
Camada de argila paleogênica cretácea com o dedo apontando para o limite
No sentido horário a partir do canto superior esquerdo:
  • Representação artística de um asteroide de alguns quilômetros de diâmetro colidindo com a Terra. Tal impacto pode liberar a energia equivalente a vários milhões de armas nucleares detonando simultaneamente;
  • Bali Khila, uma colina erodida das armadilhas de Deccan , que são outra hipótese do evento de extinção K-Pg;
  • Badlands perto de Drumheller , Alberta , onde a erosão expôs o limite K-Pg ;
  • Camada de argila complexa do Cretáceo-Paleogeno (cinza) nos túneis de Geulhemmergroeve perto de Geulhem , Holanda (o dedo está abaixo do limite real do Cretáceo-Paleogeno);
  • Rocha de Wyoming com uma camada intermediária de argila que contém 1.000 vezes mais irídio do que as camadas superior e inferior. Foto tirada no Museu de História Natural de San Diego.

O evento de extinção Cretáceo-Paleogeno ( K-Pg ) (também conhecido como extinção Cretáceo-Terciário ( K-T ) ) foi uma extinção repentina em massa de três quartos das espécies vegetais e animais da Terra , aproximadamente 66 milhões de anos atrás. Com exceção de algumas espécies ectotérmicas , como tartarugas marinhas e crocodilianos , nenhum tetrápode com peso superior a 25 kg (55 libras) sobreviveu. Marcou o fim do período Cretáceo e, com ele, a era Mesozóica , enquanto anunciava o início da era Cenozóica , que continua até hoje.

No registro geológico , o evento K-Pg é marcado por uma fina camada de sedimentos chamada limite K-Pg , que pode ser encontrada em todo o mundo em rochas marinhas e terrestres. A argila limite mostra níveis incomumente altos do metal irídio , que é mais comum em asteróides do que na crosta terrestre .

Como originalmente proposto em 1980 por uma equipe de cientistas liderada por Luis Alvarez e seu filho Walter , agora é geralmente pensado que a extinção K-Pg foi causada pelo impacto de um asteróide maciço de 10 a 15 km (6 a 9 milhas) de largura. , 66 milhões de anos atrás, que devastou o meio ambiente global, principalmente por meio de um inverno de impacto prolongado que interrompeu a fotossíntese nas plantas e no plâncton . A hipótese do impacto, também conhecida como hipótese de Alvarez , foi reforçada pela descoberta da cratera Chicxulub de 180 km (112 mi) na Península de Yucatán, no Golfo do México , no início dos anos 1990, que forneceu evidências conclusivas de que o limite K-Pg argila representava detritos de um impacto de asteroide . O fato de as extinções terem ocorrido simultaneamente fornece fortes evidências de que foram causadas pelo asteróide. Um projeto de perfuração de 2016 no anel do pico de Chicxulub confirmou que o anel do pico compreendia granito ejetado em poucos minutos das profundezas da terra, mas continha quase nenhum gesso , a rocha do fundo do mar contendo sulfato usual na região: o gesso teria vaporizado e disperso como um aerossol na atmosfera, causando efeitos de longo prazo no clima e na cadeia alimentar . Em outubro de 2019, os pesquisadores relataram que o evento acidificou rapidamente os oceanos , produzindo colapso ecológico e, dessa forma, também produziu efeitos duradouros no clima e, portanto, foi uma das principais razões para a extinção em massa no final do Cretáceo. .

Outros fatores causais ou contribuintes para a extinção podem ter sido as armadilhas de Deccan e outras erupções vulcânicas, mudanças climáticas e mudanças no nível do mar. No entanto, em janeiro de 2020, os cientistas relataram que a modelagem climática do evento de extinção favoreceu o impacto do asteróide e não o vulcanismo .

Uma ampla gama de espécies terrestres pereceu na extinção K-Pg, sendo os mais conhecidos os dinossauros não aviários , juntamente com mamíferos, pássaros, lagartos, insetos , plantas e todos os pterossauros . Nos oceanos, a extinção K-Pg matou plesiossauros e mosassauros e devastou peixes teleósteos , tubarões , moluscos (especialmente amonites , que se extinguiram) e muitas espécies de plâncton. Estima-se que 75% ou mais de todas as espécies da Terra desapareceram. No entanto, a extinção também forneceu oportunidades evolutivas : em seu rastro, muitos grupos passaram por notável radiação adaptativa — divergência repentina e prolífica em novas formas e espécies dentro dos nichos ecológicos interrompidos e esvaziados. Os mamíferos, em particular, se diversificaram no Paleógeno , desenvolvendo novas formas como cavalos , baleias , morcegos e primatas . O grupo sobrevivente de dinossauros eram as aves, algumas espécies de aves terrestres e aquáticas, que se irradiaram para todas as espécies modernas de aves. Entre outros grupos, peixes teleósteos e talvez lagartos também irradiaram.

Padrões de extinção

Intensidade de extinção.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Intensidade da extinção marinha durante o Fanerozóico
%
Milhões de anos atrás
Intensidade de extinção.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
O gráfico azul mostra a porcentagem aparente (não o número absoluto) de gêneros de animais marinhos extintos durante um determinado intervalo de tempo. Não representa todas as espécies marinhas, apenas aquelas que são facilmente fossilizadas. Os rótulos dos tradicionais eventos de extinção "Big Five" e o mais recentemente reconhecido evento de extinção em massa do Capitanian são links clicáveis; veja Evento de extinção para mais detalhes. ( fonte e informações da imagem )

O evento de extinção K-Pg foi grave, global, rápido e seletivo, eliminando um grande número de espécies. Com base em fósseis marinhos, estima-se que 75% ou mais de todas as espécies foram extintas.

O evento parece ter afetado todos os continentes ao mesmo tempo. Os dinossauros não aviários , por exemplo, são conhecidos do Maastrichtiano da América do Norte, Europa , Ásia, África , América do Sul e Antártica , mas são desconhecidos do Cenozóico em qualquer lugar do mundo. Da mesma forma, o pólen fóssil mostra a devastação das comunidades vegetais em áreas tão distantes como Novo México , Alasca , China e Nova Zelândia .

Apesar da gravidade do evento, houve variabilidade significativa na taxa de extinção entre e dentro de diferentes clados . As espécies que dependiam da fotossíntese diminuíram ou foram extintas quando as partículas atmosféricas bloquearam a luz do sol e reduziram a energia solar que chegava ao solo. Esta extinção de plantas causou uma grande reorganização dos grupos de plantas dominantes. Onívoros , insetívoros e comedores de carniça sobreviveram ao evento de extinção, talvez devido ao aumento da disponibilidade de suas fontes de alimento. Nenhum mamífero puramente herbívoro ou carnívoro parece ter sobrevivido. Em vez disso, os mamíferos e pássaros sobreviventes se alimentavam de insetos , vermes e caracóis , que por sua vez se alimentavam de detritos (plantas mortas e matéria animal).

Nas comunidades de riachos , poucos grupos de animais foram extintos, porque essas comunidades dependem menos diretamente de alimentos de plantas vivas e mais de detritos trazidos da terra, protegendo-os da extinção. Padrões semelhantes, mas mais complexos, foram encontrados nos oceanos. A extinção foi mais grave entre os animais que vivem na coluna d'água do que entre os animais que vivem no fundo do mar. Os animais na coluna de água dependem quase inteiramente da produção primária do fitoplâncton vivo , enquanto os animais no fundo do oceano sempre ou às vezes se alimentam de detritos. Cocolitoforídeos e moluscos (incluindo amonites , rudistas , caracóis de água doce e mexilhões ), e aqueles organismos cuja cadeia alimentar incluía esses construtores de conchas, foram extintos ou sofreram pesadas perdas. Por exemplo, acredita-se que as amonites eram o principal alimento dos mosassauros , um grupo de répteis marinhos gigantes que se extinguiram na fronteira. Os maiores sobreviventes do evento que respiram ar, crocodiliformes e champsossauros , eram semi-aquáticos e tinham acesso a detritos. Os crocodilianos modernos podem viver como necrófagos e sobreviver por meses sem comida, e seus filhotes são pequenos, crescem lentamente e se alimentam principalmente de invertebrados e organismos mortos nos primeiros anos. Essas características foram associadas à sobrevivência dos crocodilianos no final do Cretáceo.

Após o evento de extinção K-Pg, a biodiversidade precisou de um tempo substancial para se recuperar, apesar da existência de abundantes nichos ecológicos vagos .

Microbiota

O limite K-Pg representa uma das reviravoltas mais dramáticas no registro fóssil de vários nanoplânctons calcários que formaram os depósitos de cálcio que deram nome ao Cretáceo. A rotatividade neste grupo é claramente marcada ao nível da espécie. A análise estatística das perdas marinhas nessa época sugere que a diminuição da diversidade foi causada mais por um aumento acentuado nas extinções do que por uma diminuição na especiação . O registro do limite K-Pg dos dinoflagelados não é tão bem compreendido, principalmente porque apenas os cistos microbianos fornecem um registro fóssil, e nem todas as espécies de dinoflagelados têm estágios de formação de cistos, o que provavelmente faz com que a diversidade seja subestimada. Estudos recentes indicam que não houve grandes mudanças nos dinoflagelados através da camada limite.

Os radiolários deixaram um registro geológico desde pelo menos os tempos do Ordoviciano , e seus esqueletos fósseis minerais podem ser rastreados através do limite K-Pg. Não há evidências de extinção em massa desses organismos, e há suporte para alta produtividade dessas espécies nas altas latitudes do sul como resultado de temperaturas de resfriamento no início do Paleoceno . Aproximadamente 46% das espécies de diatomáceas sobreviveram à transição do Cretáceo para o Paleoceno Superior, uma mudança significativa de espécies, mas não uma extinção catastrófica.

A ocorrência de foraminíferos planctônicos através da fronteira K-Pg tem sido estudada desde a década de 1930. A pesquisa estimulada pela possibilidade de um evento de impacto no limite K-Pg resultou em inúmeras publicações detalhando a extinção dos foraminíferos planctônicos no limite; há um debate em andamento entre os grupos que pensam que as evidências indicam uma extinção substancial dessas espécies na fronteira K-Pg e aqueles que pensam que as evidências suportam múltiplas extinções e expansões através da fronteira.

Numerosas espécies de foraminíferos bentônicos foram extintas durante o evento, presumivelmente porque dependem de detritos orgânicos para obter nutrientes, enquanto acredita-se que a biomassa no oceano tenha diminuído. À medida que a microbiota marinha se recuperou, acredita-se que o aumento da especiação de foraminíferos bentônicos resultou do aumento das fontes de alimento. A recuperação do fitoplâncton no início do Paleoceno forneceu a fonte de alimento para sustentar grandes conjuntos de foraminíferos bentônicos, que se alimentam principalmente de detritos. A recuperação final das populações bentônicas ocorreu em vários estágios, durando várias centenas de milhares de anos no início do Paleoceno.

invertebrados marinhos

concha espiral com rocha embutida de dois centímetros de diâmetro
Discoscaphites iris amonite da Formação Owl Creek (Cretáceo Superior), Owl Creek, Ripley, Mississippi

Há uma variação significativa no registro fóssil quanto à taxa de extinção de invertebrados marinhos através do limite K-Pg. A taxa aparente é influenciada pela falta de registros fósseis, ao invés de extinções.

Os ostracodes , uma classe de pequenos crustáceos que prevaleciam no Maastrichtiano superior, deixaram depósitos fósseis em vários locais. Uma revisão desses fósseis mostra que a diversidade dos ostracodes foi menor no Paleoceno do que em qualquer outra época do Cenozóico . A pesquisa atual não pode determinar se as extinções ocorreram antes ou durante o intervalo limite.

Aproximadamente 60% dos gêneros de coral Scleractinia do final do Cretáceo não conseguiram cruzar a fronteira K-Pg no Paleoceno. Uma análise mais aprofundada das extinções de corais mostra que aproximadamente 98% das espécies coloniais, aquelas que habitam águas quentes e rasas tropicais , foram extintas. Os corais solitários, que geralmente não formam recifes e habitam áreas mais frias e profundas (abaixo da zona fótica ) do oceano, foram menos impactados pelo limite K-Pg. As espécies de corais coloniais dependem da simbiose com algas fotossintéticas , que entraram em colapso devido aos eventos que cercam o limite K-Pg, mas o uso de dados de fósseis de corais para apoiar a extinção K-Pg e subsequente recuperação do Paleoceno deve ser ponderado contra as mudanças que ocorreram em ecossistemas de corais através do limite K-Pg.

Os números dos gêneros cefalópodes , equinodermos e bivalves exibiram diminuição significativa após o limite K-Pg. A maioria das espécies de braquiópodes , um pequeno filo de invertebrados marinhos, sobreviveu ao evento de extinção K-Pg e se diversificou durante o início do Paleoceno.

conchas bivalves de sete centímetros de diâmetro
Bivalves Rudistas do Cretáceo Superior das Montanhas de Omã, Emirados Árabes Unidos. A barra de escala é de 10 mm.

Com exceção dos nautilóides (representados pela ordem moderna Nautilida ) e coleóides (que já haviam divergido em octopodes , lulas e chocos modernos ), todas as outras espécies da classe dos moluscos Cephalopoda foram extintas na fronteira K-Pg. Estes incluíam os belemnóides ecologicamente significativos , bem como os amonóides , um grupo de cefalópodes com casca altamente diversos, numerosos e amplamente distribuídos. Os pesquisadores apontaram que a estratégia reprodutiva dos nautilóides sobreviventes, que dependem de poucos e maiores ovos, desempenhou um papel na sobrevivência de suas contrapartes amonóides durante o evento de extinção. Os amonóides utilizaram uma estratégia planctônica de reprodução (numerosos ovos e larvas planctônicas), que teria sido devastada pelo evento de extinção K-Pg. Pesquisas adicionais mostraram que, após a eliminação dos amonóides da biota global, os nautilóides começaram uma radiação evolutiva em formas de conchas e complexidades até então conhecidas apenas dos amonóides.

Aproximadamente 35% dos gêneros de equinodermos foram extintos na fronteira K-Pg, embora os táxons que prosperaram em ambientes de baixa latitude e águas rasas durante o final do Cretáceo tivessem a maior taxa de extinção. Equinodermos de latitude média e águas profundas foram muito menos afetados no limite K-Pg. O padrão de extinção aponta para a perda de habitat, especificamente o afogamento das plataformas carbonáticas , os recifes de águas rasas existentes na época, pelo evento de extinção.

Outros grupos de invertebrados, incluindo rudistas (mariscos construtores de recifes) e inoceramidas (parentes gigantes das vieiras modernas ), também se extinguiram na fronteira K-Pg.

Peixe

Existem registros fósseis de peixes com mandíbula ao longo da fronteira K-Pg, que fornecem boas evidências dos padrões de extinção dessas classes de vertebrados marinhos. Enquanto o reino do mar profundo foi capaz de permanecer aparentemente inalterado, houve uma perda igual entre os predadores marinhos abertos e os alimentadores durófagos demersais na plataforma continental. Dentro dos peixes cartilaginosos , aproximadamente 7 das 41 famílias de neoselaquianos ( tubarões modernos , raias e raias) desapareceram após este evento e os batoides (raias e raias) perderam quase todas as espécies identificáveis, enquanto mais de 90% dos peixes teleósteos ( raias e peixes) as famílias sobreviveram.

Na era Maastrichtiana, 28  famílias de tubarões e 13 famílias de batóides prosperaram, das quais 25 e 9, respectivamente, sobreviveram ao evento de fronteira K-T. Quarenta e sete de todos os gêneros neoselachianos cruzam a fronteira K-T, com 85% sendo tubarões. Batóides exibem com 15%, uma taxa de sobrevivência comparativamente baixa.

Há evidências de uma extinção em massa de peixes ósseos em um local fóssil imediatamente acima da camada limite K-Pg na Ilha Seymour, perto da Antártica , aparentemente precipitada pelo evento de extinção K-Pg; os ambientes marinhos e de água doce dos peixes atenuaram os efeitos ambientais do evento de extinção.

invertebrados terrestres

Os danos causados ​​por insetos às folhas fossilizadas de plantas com flores de quatorze locais na América do Norte foram usados ​​como um proxy para a diversidade de insetos através do limite K-Pg e analisados ​​para determinar a taxa de extinção. Os pesquisadores descobriram que os locais do Cretáceo, antes do evento de extinção, tinham uma rica diversidade de plantas e insetos. Durante o início do Paleoceno, a flora era relativamente diversa com pouca predação de insetos, mesmo 1,7 milhão de anos após o evento de extinção.

plantas terrestres

Há evidências contundentes de perturbação global das comunidades de plantas na fronteira K-Pg. As extinções são vistas tanto em estudos de pólen fóssil quanto em folhas fósseis. Na América do Norte, os dados sugerem devastação massiva e extinção em massa de plantas nas seções de fronteira K-Pg, embora houvesse mudanças megaflorais substanciais antes da fronteira. Na América do Norte, aproximadamente 57% das espécies de plantas foram extintas. Nas altas latitudes do hemisfério sul, como Nova Zelândia e Antártida, a extinção em massa da flora não causou mudança significativa nas espécies, mas mudanças dramáticas e de curto prazo na abundância relativa de grupos de plantas. Em algumas regiões, a recuperação de plantas do Paleoceno começou com recolonizações por espécies de samambaias, representadas como uma espiga de samambaia no registro geológico; esse mesmo padrão de recolonização de samambaias foi observado após a erupção do Monte St. Helens em 1980 .

Devido à destruição total de plantas no limite K-Pg, houve uma proliferação de organismos saprotróficos , como fungos , que não requerem fotossíntese e usam nutrientes da vegetação em decomposição. O domínio das espécies de fungos durou apenas alguns anos, enquanto a atmosfera limpava e havia bastante matéria orgânica para se alimentar. Uma vez que a atmosfera clareou, os organismos fotossintéticos, inicialmente samambaias e outras plantas ao nível do solo, retornaram. Apenas duas espécies de samambaia parecem ter dominado a paisagem por séculos após o evento.

A poliploidia parece ter aumentado a capacidade das plantas com flores de sobreviver à extinção, provavelmente porque as cópias adicionais do genoma que essas plantas possuíam permitiram que elas se adaptassem mais prontamente às condições ambientais em rápida mudança que se seguiram ao impacto.

fungos

Embora pareça que muitos fungos foram eliminados no limite K-Pg, vale a pena notar que foram encontradas evidências indicando que algumas espécies de fungos prosperaram nos anos após o evento de extinção. Os microfósseis desse período indicam um grande aumento de esporos fúngicos, muito antes da retomada da abundância de esporos de samambaia na recuperação após o impacto. Monoporisporitos e hifas são microfósseis quase exclusivos por um curto período durante e após o limite do irídio. Esses saprófitas não precisariam da luz solar, o que lhes permitiu sobreviver durante um período em que a atmosfera provavelmente estava obstruída por poeira e aerossóis de enxofre.

A proliferação de fungos ocorreu após vários eventos de extinção, incluindo o evento de extinção Permiano-Triássico , a maior extinção em massa conhecida na história da Terra, com até 96% de todas as espécies extintas.

anfíbios

Há evidências limitadas de extinção de anfíbios na fronteira K-Pg. Um estudo de vertebrados fósseis na fronteira K-Pg em Montana concluiu que nenhuma espécie de anfíbio foi extinta. No entanto, existem várias espécies de anfíbios Maastrichtianos, não incluídas neste estudo, que são desconhecidas do Paleoceno. Estes incluem o sapo Theatonius lancensis e o albanerpetontid Albanerpeton galaktion ; portanto, alguns anfíbios parecem ter sido extintos na fronteira. Os níveis relativamente baixos de extinção observados entre os anfíbios provavelmente refletem as baixas taxas de extinção observadas em animais de água doce.

Não-arcossauros

tartarugas

Mais de 80% das espécies de tartarugas do Cretáceo passaram pela fronteira K-Pg. Todas as seis famílias de tartarugas existentes no final do Cretáceo sobreviveram no Paleógeno e são representadas por espécies vivas.

Lepidosauria

Os táxons vivos de répteis não arcossauros, os lepidosaurios ( cobras , lagartos e tuataras ), sobreviveram além da fronteira K-Pg.

Os rincocéfalos eram um grupo difundido e relativamente bem-sucedido de lepidosaurios durante o início do Mesozóico , mas começaram a declinar em meados do Cretáceo, embora tivessem muito sucesso na América do Sul . Eles são representados hoje por um único gênero (o Tuatara), localizado exclusivamente na Nova Zelândia .

desenho de um grande plesiossauro mordendo o Kronosaurus
Kronosaurus Hunt , uma renderização de Dmitry Bogdanov em 2008. Grandes répteis marinhos, incluindo plesiossauros como esses, foram extintos no final do Cretáceo .

A ordem Squamata, que hoje é representada por lagartos, cobras e anfisbenas (lagartos vermes), irradiou-se em vários nichos ecológicos durante o Jurássico e teve sucesso ao longo do Cretáceo. Eles sobreviveram através do limite K-Pg e atualmente são o grupo mais bem-sucedido e diversificado de répteis vivos, com mais de 6.000 espécies existentes. Muitas famílias de squamates terrestres foram extintas na fronteira, como monstersaurians e polyglyphanodonts , e evidências fósseis indicam que eles sofreram perdas muito pesadas no evento K-Pg, recuperando-se apenas 10 milhões de anos depois.

Répteis marinhos não arcossauros

Répteis aquáticos gigantes não arcossauros , como mosassauros e plesiossauros , que eram os principais predadores marinhos de sua época, foram extintos no final do Cretáceo. Os ictiossauros haviam desaparecido dos registros fósseis antes da extinção em massa.

arcossauros

O clado dos arcossauros inclui dois grupos sobreviventes, crocodilianos e pássaros , juntamente com os vários grupos extintos de dinossauros não aviários e pterossauros .

Crocodiliformes

Dez famílias de crocodilianos ou seus parentes próximos estão representados nos registros fósseis de Maastricht, dos quais cinco morreram antes da fronteira K-Pg. Cinco famílias têm representantes fósseis do Maastrichtiano e do Paleoceno. Todas as famílias sobreviventes de crocodiliformes habitavam ambientes de água doce e terrestres, exceto os Dyrosauridae , que viviam em locais de água doce e marinhos. Aproximadamente 50% dos representantes crocodiliformes sobreviveram através do limite K-Pg, a única tendência aparente sendo que nenhum crocodilo grande sobreviveu. A sobrevivência dos crocodiliformes através da fronteira pode ter resultado de seu nicho aquático e capacidade de escavar, o que reduziu a suscetibilidade a efeitos ambientais negativos na fronteira. Jouve e colegas sugeriram em 2008 que os crocodiliformes marinhos juvenis viviam em ambientes de água doce, assim como os crocodilos marinhos modernos juvenis, o que os teria ajudado a sobreviver onde outros répteis marinhos foram extintos; os ambientes de água doce não foram tão fortemente afetados pelo evento de extinção K-Pg quanto os ambientes marinhos.

Pterossauros

Duas famílias de pterossauros, Azhdarchidae e Nyctosauridae , estavam definitivamente presentes no Maastrichtiano e provavelmente se extinguiram na fronteira K-Pg. Várias outras linhagens de pterossauros podem ter estado presentes durante o Maastrichtiano, como os ornithocheirids , pteranodontids , nyctosaurids , um possível tapejarid , um possível talassodromid e um táxon dentado basal de afinidades incertas, embora sejam representados por restos fragmentários difíceis de atribuir a qualquer grupo dado. Enquanto isso acontecia, as aves modernas estavam se diversificando; tradicionalmente, pensava-se que eles substituíram pássaros arcaicos e grupos de pterossauros, possivelmente devido à competição direta, ou simplesmente preencheram nichos vazios, mas não há correlação entre diversidade de pterossauros e aves que seja conclusiva para uma hipótese de competição, e pequenos pterossauros estavam presentes em o Cretáceo Superior. Pelo menos alguns nichos anteriormente ocupados por pássaros foram recuperados por pterossauros antes do evento K-Pg.

pássaros

A maioria dos paleontólogos considera as aves como os únicos dinossauros sobreviventes (ver Origem das aves ). Pensa-se que todos os terópodes não aviários foram extintos, incluindo grupos então florescentes, como enantiornitinos e hesperornitiformes . Várias análises de fósseis de aves mostram divergência de espécies antes do limite K-Pg, e que patos, galinhas e parentes de aves ratitas coexistiram com dinossauros não aviários. Grandes coleções de fósseis de aves representando uma variedade de espécies diferentes fornecem evidências definitivas da persistência de aves arcaicas até 300.000 anos após o limite K-Pg. A ausência dessas aves no Paleógeno é evidência de que uma extinção em massa de aves arcaicas ocorreu ali.

O grupo mais bem-sucedido e dominante de avialans , enantiornithes , foi exterminado. Apenas uma pequena fração das espécies de aves terrestres e aquáticas do Cretáceo sobreviveram ao impacto, dando origem às aves de hoje. O único grupo de aves conhecido por ter sobrevivido ao limite K-Pg é o Aves. As aves podem ter sobrevivido à extinção como resultado de suas habilidades de mergulhar, nadar ou buscar abrigo na água e nos pântanos. Muitas espécies de aves podem construir tocas ou nidificar em buracos de árvores ou ninhos de cupins, todos os quais fornecem abrigo contra os efeitos ambientais no limite K-Pg. A sobrevivência a longo prazo além da fronteira foi garantida como resultado do preenchimento de nichos ecológicos deixados vazios pela extinção de dinossauros não aviários. O espaço de nicho aberto e a relativa escassez de predadores após a extinção do K-Pg permitiram a radiação adaptativa de vários grupos de aves. Os ratites , por exemplo, diversificaram-se rapidamente no início do Paleógeno e acredita-se que tenham desenvolvido convergentemente a incapacidade de voar pelo menos três a seis vezes, muitas vezes preenchendo o espaço de nicho para grandes herbívoros outrora ocupados por dinossauros não aviários.

dinossauros não aviários

Esqueleto de tiranossauro em exibição no museu
Tiranossauro estava entre os dinossauros que viviam na Terra antes da extinção.

Excluindo algumas afirmações controversas, os cientistas concordam que todos os dinossauros não aviários foram extintos na fronteira K-Pg. O registro fóssil de dinossauro foi interpretado como mostrando um declínio na diversidade e nenhum declínio na diversidade durante os últimos milhões de anos do Cretáceo, e pode ser que a qualidade do registro fóssil de dinossauro simplesmente não seja boa o suficiente para permitir que os pesquisadores distinguir entre as opções. Não há evidências de que os dinossauros não aviários do Maastrichtiano tardio pudessem cavar, nadar ou mergulhar, o que sugere que eles foram incapazes de se proteger das piores partes de qualquer estresse ambiental que ocorreu no limite K-Pg. É possível que pequenos dinossauros (exceto pássaros) tenham sobrevivido, mas teriam sido privados de comida, pois os dinossauros herbívoros teriam encontrado material vegetal escasso e os carnívoros teriam rapidamente encontrado presas em falta.

O crescente consenso sobre a endotermia dos dinossauros (ver fisiologia dos dinossauros ) ajuda a entender sua extinção total em contraste com seus parentes próximos, os crocodilianos. Crocodilos ectotérmicos ("de sangue frio") têm necessidades muito limitadas de comida (podem sobreviver vários meses sem comer), enquanto animais endotérmicos ("de sangue quente") de tamanho semelhante precisam de muito mais comida para sustentar seu metabolismo mais rápido. Assim, nas circunstâncias de ruptura da cadeia alimentar mencionadas anteriormente, os dinossauros não aviários morreram, enquanto alguns crocodilos sobreviveram. Nesse contexto, a sobrevivência de outros animais endotérmicos, como algumas aves e mamíferos, pode ser devida, entre outros motivos, às suas menores necessidades alimentares, relacionadas ao seu pequeno tamanho na época da extinção.

Se a extinção ocorreu de forma gradual ou repentina, tem sido debatido, pois ambas as visões têm suporte do registro fóssil. Um estudo de 29 sítios de fósseis nos Pirineus Catalães da Europa em 2010 apóia a visão de que os dinossauros tinham grande diversidade até o impacto do asteróide, com mais de 100 espécies vivas. Pesquisas mais recentes indicam que esse número é obscurecido por vieses tafonômicos e pela escassez do registro fóssil continental. Os resultados deste estudo, que foram baseados na biodiversidade global real estimada, mostraram que entre 628 e 1.078 espécies de dinossauros não aviários estavam vivas no final do Cretáceo e sofreram extinção repentina após o evento de extinção Cretáceo-Paleogeno. Alternativamente, a interpretação baseada nas rochas com fósseis ao longo do Rio Red Deer em Alberta, Canadá, apóia a extinção gradual de dinossauros não aviários; durante os últimos 10 milhões de anos das camadas cretáceas, o número de espécies de dinossauros parece ter diminuído de cerca de 45 para aproximadamente 12. Outros cientistas fizeram a mesma avaliação após suas pesquisas.

Vários pesquisadores apóiam a existência de dinossauros não aviários do Paleoceno . A evidência dessa existência é baseada na descoberta de restos de dinossauros na Formação Hell Creek até 1,3 m (4 pés 3,2 pol) acima e 40.000 anos depois do limite K-Pg. Amostras de pólen recuperadas perto de um fêmur de hadrossauro fossilizado recuperado no arenito Ojo Alamo no rio San Juan, no Colorado, indicam que o animal viveu durante o Cenozóico, aproximadamente64,5 Ma (cerca de 1 milhão de anos após o evento de extinção K-Pg). Se sua existência além do limite K-Pg puder ser confirmada, esses hadrossaurídeos seriam considerados um clado morto ambulante . O consenso científico é que esses fósseis foram erodidos de seus locais originais e depois enterrados em sedimentos muito posteriores (também conhecidos como fósseis retrabalhados).

Choristodere

Os coristoderes ( arcossauromorfos semi-aquáticos ) sobreviveram além da fronteira K-Pg, mas morreriam no início do Mioceno . Estudos sobre os dentes palatinos do Champsosaurus sugerem que houve mudanças na dieta entre as várias espécies durante o evento K-Pg.

Mamíferos

Todas as principais linhagens de mamíferos do Cretáceo, incluindo monotremados (mamíferos que põem ovos), multituberculados , metatérios , eutérios , dryolestóides e gondwanateres sobreviveram ao evento de extinção K-Pg, embora tenham sofrido perdas. Em particular, os metatherians desapareceram em grande parte da América do Norte, e os deltatheroidans asiáticos foram extintos (além da linhagem que levou a Gurbanodelta ). Nos leitos de Hell Creek, na América do Norte, pelo menos metade das dez espécies multituberculadas conhecidas e todas as onze espécies de metatérios não são encontradas acima do limite. Os multituberculados na Europa e na América do Norte sobreviveram relativamente ilesos e rapidamente se recuperaram no Paleoceno, mas as formas asiáticas foram devastadas, nunca mais representando um componente significativo da fauna de mamíferos. Um estudo recente indica que os metatérios sofreram as perdas mais pesadas no evento K-Pg, seguidos pelos multituberculados, enquanto os eutérios se recuperaram mais rapidamente.

As espécies de mamíferos começaram a se diversificar aproximadamente 30 milhões de anos antes da fronteira K-Pg. A diversificação de mamíferos estagnou na fronteira. A pesquisa atual indica que os mamíferos não se diversificaram explosivamente ao longo da fronteira K-Pg, apesar dos nichos ecológicos disponibilizados pela extinção dos dinossauros. Várias ordens de mamíferos foram interpretadas como diversificando-se imediatamente após o limite K-Pg, incluindo Chiroptera ( morcegos ) e Cetartiodactyla (um grupo diverso que hoje inclui baleias e golfinhos e ungulados de dedos pares ), embora pesquisas recentes concluam que apenas ordens marsupiais se diversificaram logo após o limite K-Pg.

As espécies de mamíferos limítrofes K-Pg eram geralmente pequenas, comparáveis ​​em tamanho aos ratos ; esse tamanho pequeno os teria ajudado a encontrar abrigo em ambientes protegidos. Postula-se que alguns primeiros monotremados, marsupiais e placentários eram semiaquáticos ou escavadores, pois existem várias linhagens de mamíferos com tais hábitos hoje. Qualquer mamífero escavador ou semiaquático teria proteção adicional contra os estresses ambientais do limite K-Pg.

Evidência

fósseis norte-americanos

Nas sequências terrestres da América do Norte, o evento de extinção é melhor representado pela marcada discrepância entre o rico e relativamente abundante registro de pólen do final do Maastrichtiano e o pico de samambaia pós-fronteira. Uma sequência altamente informativa de rochas com dinossauros da fronteira K-Pg é encontrada no oeste da América do Norte, particularmente na Formação Hell Creek de Montana , do final da era Maastrichtiana . A comparação com as antigas formações Judith River (Montana) e Dinosaur Park Formation ( Alberta ), ambas datadas de aproximadamente 75 Ma, fornece informações sobre as mudanças nas populações de dinossauros nos últimos 10 milhões de anos do Cretáceo. Esses leitos fósseis são geograficamente limitados, cobrindo apenas parte de um continente.

As formações médias e tardias da Campânia mostram uma maior diversidade de dinossauros do que qualquer outro grupo de rochas. As rochas do final do Maastrichtiano contêm os maiores membros de vários clados principais: Tyrannosaurus , Ankylosaurus , Pachycephalosaurus , Triceratops e Torosaurus , o que sugere que a comida era abundante imediatamente antes da extinção.

Fósseis de plantas ilustram a redução de espécies de plantas através do limite K-Pg. Nos sedimentos abaixo do limite K-Pg, os restos de plantas dominantes são grãos de pólen de angiospermas , mas a camada limite contém pouco pólen e é dominada por esporos de samambaia. Os níveis de pólen mais usuais são retomados gradualmente acima da camada limite. Isso lembra áreas devastadas por erupções vulcânicas modernas, onde a recuperação é liderada por samambaias, que posteriormente são substituídas por angiospermas maiores. Um estudo de ossos de peixes ossilizados encontrados em Tanis , em Dakota do Norte , sugere que a extinção em massa do Cretáceo-Paleogeno ocorreu durante a primavera do Hemisfério Norte.

fósseis marinhos

A extinção em massa do plâncton marinho parece ter sido abrupta e bem no limite K-Pg. Os gêneros de amonite foram extintos na fronteira K-Pg ou perto dela; houve uma extinção menor e mais lenta de gêneros de amonite antes do limite associado a uma regressão marinha do final do Cretáceo. A extinção gradual da maioria dos bivalves inoceramida começou bem antes do limite K-Pg, e uma pequena redução gradual na diversidade de amonite ocorreu ao longo do final do Cretáceo.

Uma análise mais aprofundada mostra que vários processos estavam em andamento nos mares do Cretáceo Superior e se sobrepuseram parcialmente no tempo, terminando então com a abrupta extinção em massa. A diversidade da vida marinha diminuiu quando o clima próximo ao limite K-Pg aumentou de temperatura. A temperatura aumentou cerca de três a quatro graus muito rapidamente entre 65,4 e 65,2 milhões de anos atrás, o que é muito próximo ao momento do evento de extinção. Não só a temperatura do clima aumentou, mas a temperatura da água diminuiu, causando uma diminuição drástica na diversidade marinha.

Megatsunamis

O consenso científico é que o impacto do asteróide no limite K-Pg deixou depósitos e sedimentos de megatsunami ao redor da área do Mar do Caribe e do Golfo do México, a partir das ondas colossais criadas pelo impacto. Esses depósitos foram identificados na bacia de La Popa, no nordeste do México, em plataformas carbonáticas no nordeste do Brasil, em sedimentos do mar profundo do Atlântico e na forma da camada mais espessa conhecida de depósitos de areia graduada, cerca de 100 m (330 pés), na própria cratera Chicxulub, diretamente acima do material ejetado de granito. O megatsunami foi estimado em mais de 100 m (330 pés) de altura, pois o asteróide caiu em mares relativamente rasos; em mares profundos teria 4,6 km (2,9 milhas) de altura.

Fósseis em rochas sedimentares depositados durante o impacto

Rochas sedimentares fossilíferas depositadas durante o impacto K-Pg foram encontradas na área do Golfo do México, incluindo depósitos de lava do tsunami carregando restos de um ecossistema do tipo mangue , evidência de que após o impacto a água espirrou para frente e para trás repetidamente no Golfo do México, e peixes mortos deixados em águas rasas, mas não perturbados por necrófagos.

Duração

A rapidez da extinção é uma questão controversa, porque algumas teorias sobre suas causas implicam uma extinção rápida em um período relativamente curto (de alguns anos a alguns milhares de anos), enquanto outras sugerem períodos mais longos. A questão é difícil de resolver por causa do efeito Signor-Lipps , onde o registro fóssil é tão incompleto que a maioria das espécies extintas provavelmente morreram muito depois do fóssil mais recente encontrado. Os cientistas também encontraram muito poucos leitos contínuos de rocha com fósseis que cobrem um intervalo de tempo de vários milhões de anos antes da extinção K-Pg a vários milhões de anos depois dela.

A taxa de sedimentação e a espessura da argila K-Pg de três locais sugerem uma extinção rápida, talvez em um período inferior a 10.000 anos. Em um local na Bacia de Denver, no Colorado , depois que a camada limite K-Pg foi depositada, o pico de samambaia durou aproximadamente 1.000 anos e não mais que 71.000 anos; no mesmo local, o aparecimento mais antigo de mamíferos cenozóicos ocorreu após aproximadamente 185.000 anos e não mais que 570.000 anos, "indicando taxas rápidas de extinção biótica e recuperação inicial na Bacia de Denver durante este evento". Modelos apresentados na reunião anual da União Geofísica Americana demonstraram que o período de escuridão global após o impacto de Chicxulub teria persistido na Formação Hell Creek por quase 2 anos.

impacto de Chicxulub

Evidência de impacto

Luis , à esquerda, e seu filho Walter Alvarez , à direita, no KT Boundary em Gubbio , Itália, 1981
O evento de extinção Cretáceo-Paleogeno está localizado na América do Norte
Evento de extinção Cretáceo-Paleogeno
Localização da cratera Chicxulub, México

Em 1980, uma equipe de pesquisadores formada pelo físico ganhador do Prêmio Nobel Luis Alvarez , seu filho, o geólogo Walter Alvarez , e os químicos Frank Asaro e Helen Michel descobriram que as camadas sedimentares encontradas em todo o mundo na fronteira Cretáceo-Paleogeno contêm uma concentração de irídio muitas vezes maior que o normal (30, 160 e 20 vezes nas três seções originalmente estudadas). O irídio é extremamente raro na crosta terrestre porque é um elemento siderófilo que afundou principalmente junto com o ferro no núcleo da Terra durante a diferenciação planetária . Como o irídio permanece abundante na maioria dos asteroides e cometas , a equipe de Alvarez sugeriu que um asteroide atingiu a Terra no momento da fronteira K-Pg. Houve especulações anteriores sobre a possibilidade de um evento de impacto , mas esta foi a primeira evidência concreta.

estrias de rocha com limite de luz escura e haste de levantamento
A exposição do limite K-Pg no Trinidad Lake State Park , na Bacia Raton do Colorado , mostra uma mudança abrupta de rocha escura para clara.

Essa hipótese foi vista como radical quando proposta pela primeira vez, mas logo surgiram evidências adicionais. Verificou-se que a argila limite estava cheia de minúsculas esférulas de rocha, cristalizadas a partir de gotículas de rocha fundida formadas pelo impacto. Quartzo chocado e outros minerais também foram identificados no limite K-Pg. A identificação de leitos de tsunami gigantes ao longo da Costa do Golfo e do Caribe forneceu mais evidências e sugeriu que o impacto pode ter ocorrido nas proximidades, assim como a descoberta de que o limite K-Pg tornou-se mais espesso no sul dos Estados Unidos, com leitos de um metro de espessura. de detritos que ocorrem no norte do Novo México.

diagrama topográfico mostrando características geográficas redondas
A topografia do radar revela o anel de 180 km (112 mi) de largura da cratera Chicxulub .

Pesquisas posteriores identificaram a gigante cratera Chicxulub , enterrada sob Chicxulub na costa de Yucatán , como a fonte da argila limite K-Pg. Identificada em 1990 com base no trabalho do geofísico Glen Penfield em 1978, a cratera é oval, com um diâmetro médio de aproximadamente 180 km (110 milhas), aproximadamente o tamanho calculado pela equipe de Alvarez.

Em um artigo de 2013, Paul Renne , do Berkeley Geochronology Center, datou o impacto em66,043 ± 0,011 milhões de anos atrás, com base na datação argônio-argônio . Ele postula ainda que a extinção em massa ocorreu dentro de 32.000 anos a partir desta data.

Em 2007, foi proposto que o impactor pertencia à família de asteroides Baptistina . Esta ligação foi posta em dúvida, embora não refutada, em parte devido à falta de observações do asteroide e sua família. Foi relatado em 2009 que 298 Baptistina não compartilha a assinatura química do pêndulo K-Pg. Além disso, um estudo de 2011 do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da luz refletida dos asteróides da família estimou sua separação em 80 Ma, dando-lhes tempo insuficiente para mudar de órbita e impactar a Terra em 66 Ma.

Evidências adicionais para o evento de impacto são encontradas no local de Tanis, no sudoeste de Dakota do Norte , Estados Unidos . Tanis faz parte da muito estudada Formação Hell Creek , um grupo de rochas que abrange quatro estados da América do Norte, conhecido por muitas descobertas fósseis significativas do Cretáceo Superior e do Paleoceno inferior . Tanis é um local extraordinário e único porque parece registrar os eventos desde os primeiros minutos até algumas horas após o impacto do asteroide gigante Chicxulub em detalhes extremos. Foi relatado que o âmbar do local contém microtektites que correspondem aos do evento de impacto de Chicxulub. Alguns pesquisadores questionam a interpretação das descobertas no local ou são céticos em relação ao líder da equipe, Robert DePalma, que ainda não havia recebido seu Ph.D. em geologia na época da descoberta e cujas atividades comerciais foram vistas com desconfiança.

Efeitos do impacto

Impressão artística do asteróide colidindo com mares tropicais e rasos da península de Yucatán, rica em enxofre, no que hoje é o sudeste do México . Acredita-se que as consequências dessa imensa colisão de asteróides, que ocorreu há aproximadamente 66 milhões de anos, tenham causado a extinção em massa de dinossauros não aviários e muitas outras espécies na Terra. O impacto expeliu centenas de bilhões de toneladas de enxofre na atmosfera, produzindo um blecaute mundial e temperaturas congelantes que persistiram por pelo menos uma década.

Em março de 2010, um painel internacional de 41 cientistas revisou 20 anos de literatura científica e endossou a hipótese do asteróide, especificamente o impacto de Chicxulub, como a causa da extinção, descartando outras teorias, como o vulcanismo maciço . Eles determinaram que um asteróide de 10 a 15 quilômetros (6 a 9 milhas) colidiu com a Terra em Chicxulub, na Península de Yucatán, no México. A colisão teria liberado a mesma energia que 100 teratoneladas de TNT (420 zettajoules ) – mais de um bilhão de vezes a energia dos bombardeios atômicos de Hiroshima e Nagasaki . O impacto de Chicxulub causou uma catástrofe global. Alguns dos fenômenos foram breves ocorrências imediatamente após o impacto, mas também houve perturbações geoquímicas e climáticas de longo prazo que devastaram a ecologia.

A reentrada do material ejetado na atmosfera da Terra incluiu um pulso breve (de horas), mas intenso, de radiação infravermelha , cozinhando os organismos expostos. Isso é debatido, com os oponentes argumentando que os incêndios ferozes locais, provavelmente limitados à América do Norte, ficam aquém das tempestades de fogo globais . Este é o " debate sobre a tempestade de fogo Cretáceo-Paleogeno ". Um artigo de 2013 de um proeminente modelador de inverno nuclear sugeriu que, com base na quantidade de fuligem na camada de detritos global, toda a biosfera terrestre pode ter queimado, implicando uma nuvem global de fuligem bloqueando o sol e criando um efeito de inverno de impacto. . Se incêndios generalizados ocorressem, isso teria exterminado os organismos mais vulneráveis ​​que sobreviveram ao período imediatamente após o impacto.

Além dos efeitos hipotéticos de incêndio e/ou impacto do inverno, o impacto teria criado uma nuvem de poeira que bloqueou a luz do sol por até um ano, inibindo a fotossíntese. Temperaturas congelantes provavelmente duraram pelo menos três anos. Na seção Brazos, a temperatura da superfície do mar caiu até 7 ° C (13 ° F) por décadas após o impacto. Levaria pelo menos dez anos para que tais aerossóis se dissipassem e seriam responsáveis ​​pela extinção de plantas e fitoplâncton e, posteriormente, de herbívoros e seus predadores . Criaturas cujas cadeias alimentares fossem baseadas em detritos teriam uma chance razoável de sobrevivência.

O asteróide atingiu uma área de rocha carbonática contendo uma grande quantidade de hidrocarbonetos combustíveis e enxofre, muitos dos quais foram vaporizados, injetando assim aerossóis de ácido sulfúrico na estratosfera , o que pode ter reduzido a luz solar atingindo a superfície da Terra em mais de 50%, e provocaram chuva ácida. A resultante acidificação dos oceanos mataria muitos organismos que desenvolvem conchas de carbonato de cálcio . De acordo com os modelos da Formação Hell Creek , o início da escuridão global teria atingido seu máximo em apenas algumas semanas e provavelmente durou mais de 2 anos.

Além dos impactos da extinção, o evento também causou mudanças mais gerais na flora e na fauna, como dar origem a biomas de floresta tropical neotropical como a Amazônia , substituindo a composição de espécies e a estrutura das florestas locais durante ~ 6 milhões de anos de recuperação dos níveis anteriores de diversidade vegetal .

O leito do rio na Moody Creek Mine, 7 Mile Creek / Waimatuku, Dunollie, Nova Zelândia contém evidências de um evento devastador em comunidades de plantas terrestres no limite Cretáceo-Paleogeno, confirmando a gravidade e a natureza global do evento.

Projeto de perfuração da cratera Chicxulub 2016

Em 2016, um projeto de perfuração científica obteve amostras profundas de núcleos rochosos do anel de pico ao redor da cratera de impacto de Chicxulub. As descobertas confirmaram que a rocha que compõe o anel do pico havia sofrido choques por uma pressão imensa e derretido em apenas alguns minutos de seu estado normal para sua forma atual. Ao contrário dos depósitos do fundo do mar, o anel do pico era feito de granito originário muito mais profundo da terra, que havia sido ejetado para a superfície pelo impacto. O gesso é uma rocha contendo sulfato geralmente presente no fundo do mar raso da região; tinha sido quase inteiramente removido, vaporizado na atmosfera. Além disso, o evento foi imediatamente seguido por um megatsunami suficiente para estabelecer a maior camada conhecida de areia separada por tamanho de grão diretamente acima do anel do pico. O impactor era grande o suficiente para criar um anel de pico de 190 quilômetros de largura (120 milhas), para derreter, chocar e ejetar granito profundo, criar movimentos colossais de água e ejetar uma imensa quantidade de rocha vaporizada e sulfatos na atmosfera. , onde teriam persistido por vários anos. Essa dispersão mundial de poeira e sulfatos teria afetado o clima catastroficamente, levando a grandes quedas de temperatura e devastando a cadeia alimentar.

Hipóteses alternativas

Embora a coincidência das extinções do final do Cretáceo com o impacto do asteróide Chicxulub apóie fortemente a hipótese do impacto, alguns cientistas continuam a apoiar outras causas contribuintes: erupções vulcânicas, mudança climática, mudança no nível do mar e outros eventos de impacto. O evento do final do Cretáceo é a única extinção em massa conhecida por estar associada a um impacto, e outros grandes impactos, como o impacto do Manicouagan Reservoir , não coincidem com nenhum evento de extinção perceptível.

Armadilhas Deccan

Antes de 2000, os argumentos de que os basaltos de inundação de Deccan Traps causaram a extinção eram geralmente ligados à visão de que a extinção foi gradual, já que se pensava que os eventos de inundação de basalto começaram por volta de 68 Mya e duraram mais de 2 milhões de anos. A evidência mais recente mostra que as armadilhas surgiram em um período de apenas 800.000 anos, abrangendo o limite K-Pg e, portanto, podem ser responsáveis ​​pela extinção e posterior recuperação biótica.

As Armadilhas Deccan podem ter causado a extinção por vários mecanismos, incluindo a liberação de poeira e aerossóis sulfúricos no ar, que podem ter bloqueado a luz solar e, assim, reduzido a fotossíntese nas plantas. Além disso, o vulcanismo de Deccan Trap pode ter resultado em emissões de dióxido de carbono que aumentaram o efeito estufa quando a poeira e os aerossóis foram removidos da atmosfera. O aumento das emissões de dióxido de carbono também causou chuva ácida, evidenciada pelo aumento da deposição de mercúrio devido ao aumento da solubilidade dos compostos de mercúrio em águas mais ácidas.

Nos anos em que a hipótese das armadilhas de Deccan estava ligada a uma extinção mais lenta, Luis Alvarez (falecido em 1988) respondeu que os paleontólogos estavam sendo enganados por dados esparsos . Embora sua afirmação não tenha sido inicialmente bem recebida, estudos de campo intensivos posteriores de jazidas de fósseis deram peso à sua afirmação. Eventualmente, a maioria dos paleontólogos começou a aceitar a ideia de que as extinções em massa no final do Cretáceo foram em grande parte ou pelo menos parcialmente devido a um enorme impacto na Terra. Até Walter Alvarez reconheceu que outras grandes mudanças podem ter contribuído para as extinções.

Combinando essas teorias, alguns modelos geofísicos sugerem que o impacto contribuiu para as armadilhas de Deccan. Esses modelos, combinados com datação radiométrica de alta precisão, sugerem que o impacto de Chicxulub pode ter desencadeado algumas das maiores erupções do Deccan, bem como erupções em vulcões ativos em qualquer lugar da Terra.

Evento de impacto múltiplo

Outras características topográficas semelhantes a crateras também foram propostas como crateras de impacto formadas em conexão com a extinção do Cretáceo-Paleogeno. Isso sugere a possibilidade de impactos múltiplos quase simultâneos, talvez de um objeto asteroidal fragmentado semelhante ao impacto de Shoemaker-Levy 9 com Júpiter . Além dos 180 km (110 milhas) da cratera Chicxulub, há a cratera Boltysh de 24 km (15 milhas) na Ucrânia (65,17 ± 0,64 Ma ), a cratera Silverpit de 20 km (12 milhas) no Mar do Norte (59,5 ± 14,5 Ma ) possivelmente formada pelo impacto de um bólido , e a controversa e muito maior cratera Shiva de 600 km (370 milhas) . Quaisquer outras crateras que possam ter se formado no oceano Tethys teriam sido obscurecidas pela deriva tectônica para o norte da África e da Índia.

Regressão do nível do mar Maastrichtiano

Há evidências claras de que os níveis do mar caíram no estágio final do Cretáceo mais do que em qualquer outro momento da era Mesozóica. Em algumas camadas rochosas do estágio Maastrichtiano de várias partes do mundo, as camadas posteriores são terrestres; camadas anteriores representam linhas costeiras e as primeiras camadas representam fundos marinhos. Essas camadas não mostram a inclinação e a distorção associadas à formação de montanhas , portanto, a explicação mais provável é uma regressão , uma queda no nível do mar. Não há evidência direta para a causa da regressão, mas a explicação atualmente aceita é que as cordilheiras meso-oceânicas se tornaram menos ativas e afundaram sob seu próprio peso.

Uma regressão severa teria reduzido muito a área da plataforma continental , a parte do mar mais rica em espécies e, portanto, poderia ter sido suficiente para causar uma extinção em massa marinha, mas essa mudança não teria causado a extinção dos amonites. A regressão também teria causado mudanças climáticas, em parte por interromper ventos e correntes oceânicas e em parte por reduzir o albedo da Terra e aumentar as temperaturas globais.

A regressão marinha também resultou na perda de mares históricos , como o Mar Interior Ocidental da América do Norte. A perda desses mares alterou sobremaneira os habitats, removendo planícies costeiras que dez milhões de anos antes haviam abrigado diversas comunidades, como as encontradas nas rochas da Formação Parque dos Dinossauros. Outra consequência foi a expansão dos ambientes de água doce , uma vez que o escoamento continental passou a percorrer distâncias maiores antes de chegar aos oceanos . Embora essa mudança tenha sido favorável aos vertebrados de água doce , aqueles que preferem ambientes marinhos, como os tubarões, sofreram.

Múltiplas causas

Os defensores da causação múltipla veem as causas únicas sugeridas como muito pequenas para produzir a vasta escala da extinção ou provavelmente não produzir seu padrão taxonômico observado. Em um artigo de revisão, J. David Archibald e David E. Fastovsky discutiram um cenário combinando três causas principais postuladas: vulcanismo, regressão marinha e impacto extraterrestre. Nesse cenário, as comunidades terrestres e marinhas foram pressionadas pelas mudanças e perda de habitats. Os dinossauros, como os maiores vertebrados, foram os primeiros afetados pelas mudanças ambientais e sua diversidade diminuiu. Ao mesmo tempo, materiais particulados do vulcanismo resfriaram e secaram áreas do globo. Então ocorreu um evento de impacto, causando colapsos nas cadeias alimentares baseadas na fotossíntese, tanto nas já estressadas cadeias alimentares terrestres quanto nas cadeias alimentares marinhas.

Com base em estudos na Ilha Seymour, na Antártica , Sierra Petersen e seus colegas argumentam que houve dois eventos de extinção separados perto da fronteira Cretáceo-Paleogeno, um relacionado ao vulcanismo Deccan Trap e outro relacionado ao impacto de Chicxulub. A equipe analisou padrões de extinção combinados usando um novo registro de temperatura de isótopos agrupados de uma seção de limite K-Pg expandida e livre de hiato. Eles documentaram um aquecimento de 7,8 ± 3,3 °C sincronizado com o início do vulcanismo Deccan Traps e um segundo aquecimento menor no momento do impacto do meteorito. Eles sugerem que o aquecimento local pode ter sido amplificado devido ao desaparecimento simultâneo do gelo continental ou marinho. A variabilidade intra-concha indica uma possível redução na sazonalidade após o início das erupções do Deccan, continuando através do evento do meteorito. A extinção de espécies na Ilha Seymour ocorreu em dois pulsos que coincidem com os dois eventos de aquecimento observados, ligando diretamente a extinção do final do Cretáceo neste local a eventos vulcânicos e de meteoritos por meio de mudanças climáticas.

Recuperação e diversificação

Representação artística do Thescelosaurus durante a extinção em massa K-Pg. Ele sobreviveu escavando, mas logo morreria de fome.

A extinção K-Pg teve um efeito profundo na evolução da vida na Terra . A eliminação de grupos dominantes do Cretáceo permitiu que outros organismos tomassem seu lugar, causando uma quantidade notável de diversificação de espécies durante o Período Paleógeno. O exemplo mais marcante é a substituição dos dinossauros pelos mamíferos. Após a extinção K-Pg, os mamíferos evoluíram rapidamente para preencher os nichos deixados vagos pelos dinossauros. Também significativo, dentro dos gêneros de mamíferos, novas espécies foram aproximadamente 9,1% maiores após o limite K-Pg.

Outros grupos também se diversificaram substancialmente. Com base no sequenciamento molecular e datação de fósseis, muitas espécies de aves (o grupo Neoaves em particular) parecem irradiar após o limite K-Pg. Eles até produziram formas gigantes e incapazes de voar, como os herbívoros Gastornis e Dromornithidae , e os predadores Phorusrhacidae . A extinção de lagartos e cobras do Cretáceo pode ter levado à evolução de grupos modernos, como iguanas, lagartos-monitores e jibóias. Em terra, surgiram cobras gigantes boid e enormes madtsoiid , e nos mares, cobras marinhas gigantes evoluíram. Os peixes teleósteos se diversificaram explosivamente, preenchendo os nichos deixados vagos pela extinção. Grupos que aparecem nas épocas Paleoceno e Eoceno incluem peixes de bico, atuns, enguias e peixes chatos. Grandes mudanças também são vistas nas comunidades de insetos do Paleógeno. Muitos grupos de formigas estavam presentes no Cretáceo, mas no Eoceno as formigas tornaram-se dominantes e diversificadas, com colônias maiores. As borboletas também se diversificaram, talvez para substituir os insetos comedores de folhas exterminados pela extinção. Os cupins avançados de construção de montes, Termitidae , também parecem ter aumentado em importância.

Pensa-se que os tamanhos corporais dos sobreviventes mamíferos placentários aumentaram evolutivamente primeiro, permitindo-lhes preencher os nichos após as extinções, com os tamanhos do cérebro aumentando mais tarde no Eoceno .

Veja também

Notas explicativas

Citações

Leitura adicional

links externos