Evento de extinción masiva hace unos 66 millones de años
Descripción de la imagen de arriba a abajo:
Representación artística de un asteroide de unos pocos kilómetros de diámetro chocando con la Tierra. Un impacto de este tipo puede liberar la energía equivalente a la detonación simultánea de varios millones de armas nucleares;
Roca de Wyoming con una capa intermedia de arcilla arcillosa que contiene 1.000 veces más iridio que las capas superior e inferior. Fotografía tomada en el Museo de Historia Natural de San Diego;
Capa de arcilla compleja del Cretácico-Paleógeno (gris) en los túneles de Geulhemmergroeve cerca de Geulhem , Países Bajos (el dedo está debajo del límite real del Cretácico-Paleógeno).
En el registro geológico , el evento K-Pg está marcado por una fina capa de sedimento llamada límite K-Pg o límite K-T, que se puede encontrar en todo el mundo en rocas marinas y terrestres. La arcilla límite muestra niveles inusualmente altos del metal iridio , [5] [6] [7] , que es más común en los asteroides que en la corteza terrestre . [8]
Como lo propuso originalmente en 1980 [9] un equipo de científicos liderado por Luis Álvarez y su hijo Walter , ahora se piensa generalmente que la extinción K-Pg fue causada por el impacto de un asteroide masivo de 10 a 15 km (6 a 9 mi) de ancho, [10] [11] hace 66 millones de años, que devastó el medio ambiente global, principalmente a través de un impacto persistente invierno que detuvo la fotosíntesis en las plantas y el plancton . [12] [13] La hipótesis del impacto, también conocida como hipótesis de Álvarez , se vio reforzada por el descubrimiento del cráter Chicxulub de 180 km (112 millas) en la península de Yucatán en el Golfo de México a principios de la década de 1990, [14] que proporcionó evidencia concluyente de que la arcilla límite K-Pg representaba restos del impacto de un asteroide . [8] El hecho de que las extinciones ocurrieran simultáneamente proporciona una fuerte evidencia de que fueron causadas por el asteroide. [8] Un proyecto de perforación de 2016 en el anillo del pico Chicxulub confirmó que el anillo del pico estaba compuesto de granito expulsado en cuestión de minutos desde las profundidades de la tierra, pero apenas contenía yeso , la roca marina que contiene sulfato habitual en la región: el yeso habría vaporizado y dispersado en forma de aerosol en la atmósfera, provocando efectos a largo plazo en el clima y la cadena alimentaria . En octubre de 2019, los investigadores informaron que el evento acidificó rápidamente los océanos , produciendo un colapso ecológico y, de esta manera también, produjo efectos duraderos en el clima y, en consecuencia, fue una razón clave para la extinción masiva al final del Cretácico. . [15] [16]
Otros factores causales o que contribuyeron a la extinción pueden haber sido las trampas del Deccan y otras erupciones volcánicas, [17] [18] el cambio climático y el cambio del nivel del mar. Sin embargo, en enero de 2020, los científicos informaron que los modelos climáticos del evento de extinción favorecieron el impacto del asteroide y no el vulcanismo . [19] [20] [21]
Una amplia gama de especies terrestres perecieron en la extinción K-Pg, siendo los más conocidos los dinosaurios no aviares , junto con muchos mamíferos, aves, [22] lagartos, [23] insectos , [24] [25] plantas, y todos los pterosaurios . [26] En los océanos, la extinción K-Pg acabó con los plesiosaurios y mosasaurios y devastó a los peces teleósteos , [27] tiburones , moluscos (especialmente amonites , que se extinguieron) y muchas especies de plancton. Se estima que el 75% o más de todas las especies de la Tierra desaparecieron. [28] Sin embargo, la extinción también brindó oportunidades evolutivas : a su paso, muchos grupos sufrieron una notable radiación adaptativa : divergencia repentina y prolífica hacia nuevas formas y especies dentro de los nichos ecológicos alterados y vaciados. Los mamíferos en particular se diversificaron en el Paleógeno , [29] evolucionando nuevas formas como caballos , ballenas , murciélagos y primates . El grupo superviviente de dinosaurios eran las aves, unas pocas especies de aves terrestres y acuáticas, que irradiaron en todas las especies modernas de aves. [30] Entre otros grupos, también irradiaron peces teleósteos [31] y quizás lagartos [23] .
Patrones de extinción
El evento de extinción K-Pg fue severo, global, rápido y selectivo, y eliminó una gran cantidad de especies. Según los fósiles marinos, se estima que el 75% o más de todas las especies se extinguieron. [28]
El acontecimiento parece haber afectado a todos los continentes al mismo tiempo. Los dinosaurios no aviares , por ejemplo, son conocidos del Maastrichtiano de América del Norte, Europa , Asia, África , América del Sur y la Antártida , pero son desconocidos del Cenozoico en cualquier parte del mundo. [32] De manera similar, el polen fósil muestra la devastación de las comunidades de plantas en áreas tan alejadas como Nuevo México , Alaska , China y Nueva Zelanda . [26]
A pesar de la gravedad del evento, hubo una variabilidad significativa en la tasa de extinción entre y dentro de los diferentes clados . Las especies que dependían de la fotosíntesis disminuyeron o se extinguieron cuando las partículas atmosféricas bloquearon la luz solar y redujeron la energía solar que llegaba al suelo. Esta extinción de plantas provocó una importante reorganización de los grupos de plantas dominantes. [33] Los omnívoros , insectívoros y carroñeros sobrevivieron al evento de extinción, tal vez debido a la mayor disponibilidad de sus fuentes de alimento. No parece haber sobrevivido ningún mamífero puramente herbívoro o carnívoro . Más bien, los mamíferos y aves supervivientes se alimentaban de insectos , gusanos y caracoles , que a su vez se alimentaban de detritos (materia animal y vegetal muerta). [34] [35] [36]
En las comunidades de arroyos y ecosistemas lacustres , pocos grupos de animales se extinguieron, incluidas formas grandes como los crocodiliformes y los camposaurios , porque dichas comunidades dependen menos directamente del alimento de las plantas vivas y más de los detritos arrastrados desde la tierra, que los protegen de la extinción. [37] [38] Los cocodrilos modernos pueden vivir como carroñeros y sobrevivir durante meses sin comida, y sus crías son pequeñas, crecen lentamente y se alimentan principalmente de invertebrados y organismos muertos durante sus primeros años. Estas características se han relacionado con la supervivencia de los cocodrilos al final del Cretácico. En los océanos se han encontrado patrones similares, pero más complejos. La extinción fue más grave entre los animales que vivían en la columna de agua que entre los animales que vivían en el fondo del mar. Los animales en la columna de agua dependen casi por completo de la producción primaria del fitoplancton vivo , mientras que los animales en el fondo del océano siempre o a veces se alimentan de detritos. [34] Los cocolitofóridos y los moluscos (incluidos los amonitas , los rudistas , los caracoles de agua dulce y los mejillones ), y aquellos organismos cuya cadena alimentaria incluía a estos constructores de conchas, se extinguieron o sufrieron grandes pérdidas. Por ejemplo, se cree que los amonites eran el alimento principal de los mosasaurios , un grupo de reptiles marinos gigantes que se extinguieron en la frontera. [39]
La extinción K-Pg tuvo un efecto profundo en la evolución de la vida en la Tierra . La eliminación de los grupos dominantes del Cretácico permitió que otros organismos ocuparan su lugar, lo que provocó una notable diversificación de especies durante el Período Paleógeno. [29] Después del evento de extinción K-Pg, la biodiversidad requirió un tiempo considerable para recuperarse, a pesar de la existencia de abundantes nichos ecológicos vacantes . [34] La evidencia de la Formación Salamanca sugiere que la recuperación biótica fue más rápida en el hemisferio sur que en el hemisferio norte. [40]
microbiota
La extinción masiva del plancton marino parece haber sido abrupta y justo en el límite K-Pg. [41]
El límite K-Pg representa uno de los cambios más dramáticos en el registro fósil de varios nanoplancton calcáreos que formaron los depósitos de calcio que dan nombre al Cretácico. La rotación en este grupo está claramente marcada a nivel de especie. [42] [43] El análisis estadístico de las pérdidas marinas en este momento sugiere que la disminución de la diversidad fue causada más por un fuerte aumento de las extinciones que por una disminución de la especiación . [44] El registro límite K-Pg de los dinoflagelados no se comprende tan bien, principalmente porque solo los quistes microbianos proporcionan un registro fósil, y no todas las especies de dinoflagelados tienen etapas de formación de quistes, lo que probablemente hace que se subestime la diversidad. [34] Estudios recientes indican que no hubo cambios importantes en los dinoflagelados a través de la capa límite. [45]
Los radiolarios han dejado un registro geológico desde al menos la época del Ordovícico , y sus esqueletos fósiles minerales se pueden rastrear a través del límite K-Pg. No hay evidencia de extinción masiva de estos organismos, y hay evidencia de una alta productividad de estas especies en las altas latitudes del sur como resultado del enfriamiento de las temperaturas a principios del Paleoceno . [34] Aproximadamente el 46% de las especies de diatomeas sobrevivieron a la transición del Cretácico al Paleoceno superior, un cambio significativo de especies pero no una extinción catastrófica. [34] [46]
La aparición de foraminíferos planctónicos a través del límite K-Pg se ha estudiado desde la década de 1930. [47] La investigación impulsada por la posibilidad de un evento de impacto en el límite K-Pg dio como resultado numerosas publicaciones que detallan la extinción de foraminíferos planctónicos en el límite; [34] existe un debate en curso entre grupos que piensan que la evidencia indica una extinción sustancial de estas especies en el límite K-Pg, [48] y aquellos que piensan que la evidencia respalda múltiples extinciones y expansiones a través del límite. [49] [50]
Numerosas especies de foraminíferos bentónicos se extinguieron durante el evento, presumiblemente porque dependen de desechos orgánicos para obtener nutrientes, mientras que se cree que la biomasa en el océano ha disminuido. A medida que la microbiota marina se recuperó, se cree que el aumento de las fuentes de alimento provocó una mayor especiación de foraminíferos bentónicos. [34] La recuperación del fitoplancton a principios del Paleoceno proporcionó la fuente de alimento para sustentar grandes conjuntos de foraminíferos bentónicos, que se alimentan principalmente de detritos. La recuperación final de las poblaciones bentónicas se produjo a lo largo de varias etapas que duraron varios cientos de miles de años hasta principios del Paleoceno. [51] [52]
Invertebrados marinos
Discoscaphites iris amonita de la Formación Owl Creek (Cretácico Superior), Owl Creek, Ripley, Mississippi
Existe una variación significativa en el registro fósil en cuanto a la tasa de extinción de los invertebrados marinos a lo largo del límite K-Pg. La tasa aparente está influenciada por la falta de registros fósiles, más que por las extinciones. [34]
Los ostrácodos , una clase de pequeños crustáceos que prevalecían en el Maastrichtiano superior, dejaron depósitos fósiles en diversos lugares. Una revisión de estos fósiles muestra que la diversidad de ostrácodos fue menor en el Paleoceno que en cualquier otro momento del Cenozoico . Las investigaciones actuales no pueden determinar si las extinciones ocurrieron antes o durante el intervalo límite. [53] [54]
Entre los decápodos , los patrones de extinción fueron muy heterogéneos y no pueden atribuirse claramente a ningún factor en particular. Los decápodos que habitaban la vía marítima interior occidental fueron especialmente afectados, mientras que otras regiones de los océanos del mundo fueron refugios que aumentaron las posibilidades de supervivencia en el Paleoceno. [55]
Aproximadamente el 60% de los géneros de coral Scleractinia del Cretácico tardío no lograron cruzar el límite K-Pg hacia el Paleoceno. Un análisis más detallado de las extinciones de coral muestra que aproximadamente el 98% de las especies coloniales, las que habitan en aguas tropicales cálidas y poco profundas , se extinguieron. Los corales solitarios, que generalmente no forman arrecifes y habitan áreas más frías y profundas (debajo de la zona fótica ) del océano, se vieron menos afectados por el límite K-Pg. Las especies de coral coloniales dependen de la simbiosis con algas fotosintéticas , que colapsaron debido a los eventos que rodearon el límite K-Pg, [56] [57] pero el uso de datos de fósiles de coral para apoyar la extinción de K-Pg y la posterior recuperación del Paleoceno debe ser comparado con los cambios que ocurrieron en los ecosistemas de coral a través del límite K-Pg. [34]
El número de géneros de cefalópodos , equinodermos y bivalvos mostró una disminución significativa después del límite K-Pg. Grupos enteros de bivalvos, incluidos los rudistas (almejas formadoras de arrecifes) y las inoceramidas (parientes gigantes de las vieiras modernas ), se extinguieron en el límite K-Pg, [58] [59] y la extinción gradual de la mayoría de los bivalvos inoceramidas comenzó mucho antes del Límite K-Pg. [60]
La mayoría de las especies de braquiópodos , un pequeño filo de invertebrados marinos, sobrevivieron al evento de extinción K-Pg y se diversificaron durante el Paleoceno temprano. [34]
Bivalvos rudistas del Cretácico Superior de las Montañas de Omán, Emiratos Árabes Unidos. La barra de escala es de 10 mm.
A excepción de los nautiloideos (representados por el orden moderno Nautilida ) y los coleoideos (que ya se habían divergido en octópodos , calamares y sepias modernos ), todas las demás especies de la clase de moluscos Cephalopoda se extinguieron en el límite K-Pg. Estos incluían los belemnoides de importancia ecológica , así como los amonoides , un grupo de cefalópodos con cáscara muy diversos, numerosos y ampliamente distribuidos. [61] [62] La extinción de las belemnitas permitió a los clados de cefalópodos supervivientes llenar sus nichos. [63] Los géneros de amonitas se extinguieron en o cerca del límite K-Pg; hubo una extinción más pequeña y más lenta de los géneros de amonites antes del límite asociado con una regresión marina del Cretácico tardío, y se produjo una pequeña y gradual reducción en la diversidad de amonites a lo largo del Cretácico tardío. [60] Los investigadores han señalado que la estrategia reproductiva de los nautiloideos supervivientes, que dependen de pocos huevos y más grandes, jugó un papel en la supervivencia de sus homólogos amonoides durante el evento de extinción. Los amonoides utilizaron una estrategia de reproducción planctónica (numerosos huevos y larvas planctónicas), que habría sido devastada por el evento de extinción K-Pg. Investigaciones adicionales han demostrado que después de esta eliminación de los amonoides de la biota global, los nautiloideos comenzaron una radiación evolutiva hacia formas y complejidades de conchas hasta entonces conocidas sólo de los amonoides. [61] [62]
Aproximadamente el 35% de los géneros de equinodermos se extinguieron en el límite K-Pg, aunque los taxones que prosperaron en ambientes de aguas poco profundas y de latitudes bajas durante el Cretácico tardío tuvieron la tasa de extinción más alta. Los equinodermos de latitudes medias y aguas profundas se vieron mucho menos afectados en el límite K-Pg. El patrón de extinción apunta a la pérdida de hábitat, específicamente el ahogamiento de las plataformas carbonatadas , los arrecifes de aguas poco profundas que existían en ese momento, por el evento de extinción. [64]
Pez
Hay registros fósiles de peces con mandíbulas a lo largo del límite K-Pg, que proporcionan buena evidencia de los patrones de extinción de estas clases de vertebrados marinos. Si bien el reino de las profundidades marinas pudo permanecer aparentemente no afectado, hubo una pérdida igual entre los depredadores superiores marinos abiertos y los depredadores demersales durófagos en la plataforma continental. Dentro de los peces cartilaginosos , aproximadamente 7 de las 41 familias de neoselaquios ( tiburones , rayas y rayas modernos ) desaparecieron después de este evento y los batoides (rayas y rayas) perdieron casi todas las especies identificables, mientras que más del 90% de los peces teleósteos (óseos) peces) las familias sobrevivieron. [65] [66]
En la era Maastrichtiano, prosperaron 28 familias de tiburones y 13 familias de batoides, de las cuales 25 y 9, respectivamente, sobrevivieron al evento límite K-T. Cuarenta y siete de todos los géneros neoselaquios cruzan el límite K-T, y el 85% son tiburones. Los batoides muestran un 15%, una tasa de supervivencia comparativamente baja. [65] [67] Entre los elasmobranquios, aquellas especies que habitaban latitudes más altas y vivían estilos de vida pelágicos tenían más probabilidades de sobrevivir, mientras que los estilos de vida epibentónicos y la durofagia estaban fuertemente asociados con la probabilidad de perecer durante el evento de extinción. [68]
Hay evidencia de una extinción masiva de peces óseos en un sitio fósil inmediatamente encima de la capa límite K-Pg en la isla Seymour cerca de la Antártida , aparentemente precipitada por el evento de extinción K-Pg; [69] los entornos marinos y de agua dulce de los peces mitigaron los efectos ambientales del evento de extinción. [70]
Los peces teleósteos se diversificaron explosivamente después de la extinción masiva, llenando los nichos que quedaron vacantes por la extinción. Los grupos que aparecieron en las épocas del Paleoceno y Eoceno incluyen peces picudos, atunes, anguilas y peces planos. [31]
Invertebrados terrestres
El daño causado por insectos a las hojas fosilizadas de plantas con flores de catorce sitios en América del Norte se utilizó como indicador de la diversidad de insectos a lo largo del límite K-Pg y se analizó para determinar la tasa de extinción. Los investigadores descubrieron que los sitios del Cretácico, antes del evento de extinción, tenían una rica diversidad de plantas e insectos que se alimentaban. Durante el Paleoceno temprano, la flora era relativamente diversa con poca depredación por parte de insectos, incluso 1,7 millones de años después del evento de extinción. [71] [72] Los estudios del tamaño del icnotaxón Naktodemasis bowni , producido por ninfas de cigarra o larvas de escarabajo, durante el transcurso de la transición K-Pg muestran que el efecto Lilliput se produjo en los invertebrados terrestres gracias al evento de extinción. [73]
El evento de extinción produjo cambios importantes en las comunidades de insectos del Paleógeno. Muchos grupos de hormigas estuvieron presentes en el Cretácico, pero en el Eoceno las hormigas se volvieron dominantes y diversas, con colonias más grandes. Las mariposas también se diversificaron, tal vez para ocupar el lugar de los insectos que se alimentaban de hojas y que fueron aniquilados por la extinción. Las termitas avanzadas que construyen montículos, Termitidae , también parecen haber aumentado en importancia. [74]
Plantas terrestres
Los fósiles de plantas ilustran la reducción de especies de plantas a lo largo del límite K-Pg. Existe evidencia abrumadora de una alteración global de las comunidades de plantas en el límite K-Pg. [75] [33] Las extinciones se observan tanto en estudios de polen fósil como de hojas fósiles. [26] En América del Norte, los datos sugieren una devastación masiva y extinción masiva de plantas en las secciones fronterizas K-Pg, aunque hubo cambios megaflorales sustanciales antes del límite. [76] En América del Norte, aproximadamente el 57% de las especies de plantas se extinguieron. En las altas latitudes del hemisferio sur, como Nueva Zelanda y la Antártida, la extinción masiva de la flora no provocó un recambio significativo de especies, pero sí cambios dramáticos y de corto plazo en la abundancia relativa de los grupos de plantas. [71] [77] La flora europea también se vio menos afectada, probablemente debido a su distancia del sitio del impacto de Chicxulub. [78] Otra línea de evidencia de una extinción floral importante es que la tasa de divergencia de patógenos subvirales de las angiospermas disminuyó drásticamente, lo que indica una enorme reducción en el número de plantas con flores. [79] Sin embargo, la evidencia filogenética no muestra una extinción masiva de angiospermas. [80]
Debido a la destrucción total de plantas en el límite K-Pg, hubo una proliferación de organismos saprotróficos , como los hongos , que no requieren fotosíntesis y utilizan nutrientes de la vegetación en descomposición. El predominio de las especies de hongos duró sólo unos pocos años mientras la atmósfera se aclaraba y había abundante materia orgánica para alimentarse. Una vez que la atmósfera se aclaró, regresaron los organismos fotosintéticos, inicialmente helechos y otras plantas del nivel del suelo. [81]
En algunas regiones, la recuperación de plantas del Paleoceno comenzó con recolonizaciones de especies de helechos, representados como una espiga de helechos en el registro geológico; Este mismo patrón de recolonización de helechos se observó después de la erupción del Monte St. Helens en 1980 . [82] Sólo dos especies de helechos parecen haber dominado el paisaje durante siglos después del evento. [83] En los sedimentos debajo del límite K-Pg, los restos de plantas dominantes son granos de polen de angiospermas , pero la capa límite contiene poco polen y está dominada por esporas de helechos. [84] Los niveles de polen más habituales se reanudan gradualmente por encima de la capa límite. Esto recuerda a las zonas devastadas por las erupciones volcánicas modernas, donde la recuperación está liderada por los helechos, que luego son reemplazados por plantas angiospermas más grandes. [85] En las secuencias terrestres de América del Norte, el evento de extinción está mejor representado por la marcada discrepancia entre el rico y relativamente abundante registro de polen del Maastrichtiano tardío y la espiga de helecho posterior al límite. [75]
La poliploidía parece haber mejorado la capacidad de las plantas con flores para sobrevivir a la extinción, probablemente porque las copias adicionales del genoma que poseían dichas plantas les permitieron adaptarse más fácilmente a las condiciones ambientales rápidamente cambiantes que siguieron al impacto. [86]
Si bien parece que muchos hongos fueron eliminados en el límite K-Pg, vale la pena señalar que se ha encontrado evidencia que indica que algunas especies de hongos prosperaron en los años posteriores al evento de extinción. Los microfósiles de ese período indican un gran aumento de esporas de hongos, mucho antes de que se reanudaran las abundantes esporas de helechos en la recuperación después del impacto. Las monoporisporitas y las hifas son microfósiles casi exclusivos durante un breve lapso durante y después del límite del iridio. Estos saprófitos no necesitarían luz solar, lo que les permitiría sobrevivir durante un período en el que la atmósfera probablemente estaba obstruida con polvo y aerosoles de azufre. [81]
La proliferación de hongos se ha producido después de varios eventos de extinción, incluido el evento de extinción del Pérmico-Triásico , la extinción masiva más grande conocida en la historia de la Tierra, en la que hasta el 96% de todas las especies sufrieron extinción. [89]
anfibios
Existe evidencia limitada de la extinción de anfibios en el límite K-Pg. Un estudio de los vertebrados fósiles a lo largo de la frontera entre K y Pg en Montana concluyó que ninguna especie de anfibio se extinguió. [90] Sin embargo, hay varias especies de anfibios de Maastrichtiano, no incluidas en este estudio, que son desconocidas del Paleoceno. Estos incluyen la rana Theatonius lancensis [91] y el albanerpetontido Albanerpeton galaktion ; [92] por lo tanto, algunos anfibios parecen haberse extinguido en el límite. Los niveles relativamente bajos de extinción observados entre los anfibios probablemente reflejan las bajas tasas de extinción observadas en los animales de agua dulce. [37]
reptiles
coristoderes
Los choristoderes (un grupo de diápsidos semiacuáticos de posición incierta) sobrevivieron a través del límite K-Pg [34] y posteriormente se extinguieron en el Mioceno . [93] Los dientes palatinos del choristodere parecido a un gavial del género Champsosaurus sugieren que hubo cambios en la dieta entre las diversas especies durante el evento K-Pg. [94]
Tortugas
Más del 80% de las especies de tortugas del Cretácico pasaron por el límite K-Pg. Las seis familias de tortugas que existían al final del Cretácico sobrevivieron hasta el Paleógeno y están representadas por especies vivas. [95]
Lepidosauria
Los rincocéfalos , que eran un grupo diverso y distribuido globalmente de lepidosaurios durante el Mesozoico temprano , habían comenzado a declinar a mediados del Cretácico, aunque siguieron teniendo éxito en el Cretácico Superior del sur de América del Sur . [96] Están representados hoy por una sola especie, el tuátara ( Sphenodon punctatus ) que se encuentra en Nueva Zelanda . [97] Fuera de Nueva Zelanda, se sabe que un rincocéfalo cruzó el límite K-Pg, Kawasphenodon peligrensis , conocido del Paleoceno más temprano (Danian) de la Patagonia. [98]
El orden Squamata , compuesto por lagartos y serpientes, se diversificó por primera vez durante el Jurásico y continuó diversificándose durante todo el Cretácico. [99] Actualmente son el grupo de reptiles vivos más exitoso y diverso, con más de 10.000 especies existentes. El único grupo importante de lagartos terrestres que se extinguió al final del Cretácico fueron los poliglifanodontes , un grupo diverso de lagartos principalmente herbívoros conocidos predominantemente del hemisferio norte [100] . Los mosasaurios , un grupo diverso de grandes reptiles marinos depredadores, también se extinguieron. extinguido. La evidencia fósil indica que los escamatos generalmente sufrieron pérdidas muy importantes en el evento K-Pg, y solo se recuperaron 10 millones de años después. La extinción de los lagartos y serpientes del Cretácico puede haber llevado a la evolución de grupos modernos como las iguanas, los lagartos monitores y las boas. [23] La diversificación de las serpientes del grupo de la corona se ha relacionado con la recuperación biótica después del evento de extinción K-Pg. [101]
reptiles marinos
Los valores de ∆ 44/42 Ca indican que antes de la extinción masiva, los reptiles marinos en la parte superior de las redes alimentarias se alimentaban de una sola fuente de calcio, lo que sugiere que sus poblaciones exhibían una mayor vulnerabilidad a las extinciones al final del Cretácico. [102] Junto con los mosasaurios antes mencionados, los plesiosaurios , representados por las familias Elasmosauridae y Polycotylidae , se extinguieron durante el evento. [103] [104] [105] [106] Los ictiosaurios habían desaparecido del registro fósil decenas de millones de años antes del evento de extinción K-Pg. [107]
Cocodiliformes
Diez familias de cocodrilos o sus parientes cercanos están representadas en los registros fósiles de Maastrichtiano, de las cuales cinco se extinguieron antes del límite K-Pg. [108] Cinco familias tienen representantes fósiles tanto del Maastrichtiano como del Paleoceno. Todas las familias supervivientes de crocodiliformes habitaban ambientes terrestres y de agua dulce, excepto los Dyrosauridae , que vivían en lugares marinos y de agua dulce. Aproximadamente el 50% de los representantes crocodiliformes sobrevivieron a través del límite K-Pg, siendo la única tendencia aparente que no sobrevivió ningún cocodrilo grande. [34] La supervivencia de los cocodrilos a través de la frontera puede haber sido el resultado de su nicho acuático y su capacidad para excavar, lo que redujo la susceptibilidad a los efectos ambientales negativos en la frontera. [70] Jouve y sus colegas sugirieron en 2008 que los cocodrilos marinos juveniles vivían en ambientes de agua dulce al igual que los juveniles de cocodrilos marinos modernos , lo que les habría ayudado a sobrevivir donde otros reptiles marinos se extinguieron; Los ambientes de agua dulce no se vieron tan afectados por el evento de extinción K-Pg como los ambientes marinos. [109] Entre el clado terrestre Notosuchia , sólo sobrevivió la familia Sebecidae ; Se desconocen las razones exactas de este patrón. [110] Los sebécidos eran grandes depredadores terrestres, se conocen desde el Eoceno de Europa y sobrevivirían en América del Sur hasta el Mioceno. [111]
Pterosaurios
Dos familias de pterosaurios, Azhdarchidae y Nyctosauridae , estuvieron definitivamente presentes en el Maastrichtiano, y probablemente se extinguieron en el límite K-Pg. Varios otros linajes de pterosaurios pueden haber estado presentes durante el Maastrichtiano, como los ornitoqueiridos , los pteranodóntidos , un posible tapejarido , un posible talasodrómido y un taxón dentado basal de afinidades inciertas, aunque están representados por restos fragmentarios que son difíciles de asignar a un determinado grupo. grupo. [112] [113] Mientras esto ocurría, las aves modernas se estaban diversificando; Tradicionalmente se pensaba que reemplazaban a grupos arcaicos de aves y pterosaurios, posiblemente debido a competencia directa, o simplemente llenaban nichos vacíos, [70] [114] [115] pero no existe correlación entre la diversidad de pterosaurios y aves que sea concluyente para una hipótesis de competencia, [116] y pequeños pterosaurios estuvieron presentes en el Cretácico Superior. [117] Al menos algunos nichos que antes ocupaban las aves fueron reclamados por los pterosaurios antes del evento K-Pg. [118]
Dinosaurios no aviares
El tiranosaurio estaba entre los dinosaurios que vivían en la Tierra antes de la extinción.
Excluyendo algunas afirmaciones controvertidas, [ ¿cuáles? ] Los científicos coinciden en que todos los dinosaurios no aviares se extinguieron en el límite K-Pg. Se ha interpretado que el registro fósil de dinosaurio muestra tanto una disminución como ninguna disminución en la diversidad durante los últimos millones de años del Cretácico, y es posible que la calidad del registro fósil de dinosaurio simplemente no sea lo suficientemente buena como para permitir a los investigadores distinguir entre las opciones. [119] No hay evidencia de que los dinosaurios no aviares del Maastrichtiano tardío pudieran excavar, nadar o bucear, lo que sugiere que no pudieron protegerse de las peores partes de cualquier estrés ambiental que ocurriera en el límite K-Pg. Es posible que los dinosaurios pequeños (aparte de las aves) sobrevivieran, pero se habrían visto privados de alimento, ya que los dinosaurios herbívoros habrían encontrado material vegetal escaso y los carnívoros habrían encontrado rápidamente presas escasas. [70]
El creciente consenso sobre la endotermia de los dinosaurios (ver fisiología de los dinosaurios ) ayuda a comprender su total extinción en contraste con sus parientes cercanos, los cocodrilos. Los cocodrilos ectotérmicos ("de sangre fría") tienen necesidades alimentarias muy limitadas (pueden sobrevivir varios meses sin comer), mientras que los animales endotérmicos ("de sangre caliente") de tamaño similar necesitan mucha más comida para mantener su metabolismo más rápido. Así, en las circunstancias de alteración de la cadena alimentaria mencionadas anteriormente, los dinosaurios no aviares se extinguieron, [33] mientras que algunos cocodrilos sobrevivieron. En este contexto, la supervivencia de otros animales endotérmicos, como algunas aves y mamíferos, podría deberse, entre otras razones, a sus menores necesidades de alimento, relacionadas con su pequeño tamaño en la época de la extinción. [120]
Se ha debatido si la extinción se produjo de forma gradual o repentina, ya que ambas opiniones tienen el apoyo del registro fósil. Una secuencia altamente informativa de rocas con dinosaurios del límite K-Pg se encuentra en el oeste de América del Norte, particularmente en la Formación Hell Creek de Montana , de finales del Maastrichtiano . [121] La comparación con la antigua Formación Judith River (Montana) y la Formación Dinosaur Park ( Alberta ), que datan de aproximadamente 75 Ma, proporciona información sobre los cambios en las poblaciones de dinosaurios durante los últimos 10 millones de años del Cretácico. Estos yacimientos de fósiles están geográficamente limitados y cubren sólo una parte de un continente. [119] Las formaciones del Campaniano medio-tardío muestran una mayor diversidad de dinosaurios que cualquier otro grupo de rocas. Las rocas del Maastrichtiano tardío contienen los miembros más grandes de varios clados importantes: Tyrannosaurus , Ankylosaurus , Pachycephalosaurus , Triceratops y Torosaurus , lo que sugiere que la comida era abundante inmediatamente antes de la extinción. [122] Un estudio de 29 sitios fósiles en el Pirineo catalán de Europa en 2010 respalda la opinión de que los dinosaurios allí tenían una gran diversidad hasta el impacto del asteroide, con más de 100 especies vivas. [123] Investigaciones más recientes indican que esta cifra está oscurecida por sesgos tafonómicos y la escasez del registro fósil continental. Los resultados de este estudio, que se basaron en una estimación de la biodiversidad global real, mostraron que entre 628 y 1.078 especies de dinosaurios no aviares estaban vivas al final del Cretácico y sufrieron una extinción repentina después del evento de extinción Cretácico-Paleógeno. [124] Alternativamente, la interpretación basada en las rocas que contienen fósiles a lo largo del río Red Deer en Alberta, Canadá, apoya la extinción gradual de los dinosaurios no aviares; Durante los últimos 10 millones de años de las capas del Cretácico, el número de especies de dinosaurios parece haber disminuido de aproximadamente 45 a aproximadamente 12. Otros científicos han hecho la misma evaluación después de sus investigaciones. [125]
Varios investigadores apoyan la existencia de dinosaurios no aviares del Paleoceno . La evidencia de esta existencia se basa en el descubrimiento de restos de dinosaurios en la Formación Hell Creek hasta 1,3 m (4 pies 3,2 pulgadas) por encima y 40.000 años después del límite K-Pg. [126] Las muestras de polen recuperadas cerca de un fémur de hadrosaurio fosilizado recuperado en la arenisca de Ojo Álamo en el río San Juan en Colorado, indican que el animal vivió durante el Cenozoico, aproximadamente64,5 Ma (aproximadamente 1 millón de años después del evento de extinción K-Pg). Si se puede confirmar su existencia más allá del límite K-Pg, estos hadrosáuridos se considerarían un clado muerto andante . [127] El consenso científico es que estos fósiles fueron erosionados de sus ubicaciones originales y luego vueltos a enterrar en sedimentos mucho más recientes (también conocidos como fósiles reelaborados ). [128]
Aves
La mayoría de los paleontólogos consideran a las aves como los únicos dinosaurios supervivientes (ver Origen de las aves ). Se cree que todos los terópodos no aviares se extinguieron, incluidos los grupos entonces florecientes como los enantiornitinos y los hesperornitiformes . [129] Varios análisis de fósiles de aves muestran divergencia de especies antes del límite K-Pg, y que parientes de patos, pollos y aves ratite coexistieron con dinosaurios no aviares. [130] Grandes colecciones de fósiles de aves que representan una variedad de especies diferentes proporcionan evidencia definitiva de la persistencia de aves arcaicas dentro de los 300.000 años del límite K-Pg. La ausencia de estas aves en el Paleógeno es evidencia de que allí tuvo lugar una extinción masiva de aves arcaicas. [22]
El grupo de avianos más exitoso y dominante , los enantiornithes , fue aniquilado. Sólo una pequeña fracción de las especies de aves del Cretácico que habitaban en la tierra y el agua sobrevivieron al impacto, dando origen a las aves actuales. [22] [131] El único grupo de aves que se sabe con certeza que ha sobrevivido al límite K-Pg son los Aves. [22] Es posible que las aves hayan podido sobrevivir a la extinción gracias a sus capacidades para bucear, nadar o buscar refugio en el agua y las marismas. Muchas especies de aves pueden construir madrigueras, anidar en agujeros de árboles o nidos de termitas, todo lo cual proporcionaba refugio de los efectos ambientales en el límite K-Pg. La supervivencia a largo plazo más allá de la frontera estaba asegurada como resultado de llenar los nichos ecológicos que quedaron vacíos por la extinción de los dinosaurios no aviares. [70] Según la secuenciación molecular y la datación de fósiles, muchas especies de aves (el grupo Neoaves en particular) parecían irradiar después del límite K-Pg. [30] [132] El nicho de espacio abierto y la relativa escasez de depredadores después de la extinción K-Pg permitieron la radiación adaptativa de varios grupos de aves. Las ratites , por ejemplo, se diversificaron rápidamente a principios del Paleógeno y se cree que desarrollaron de manera convergente la incapacidad de volar al menos de tres a seis veces, llenando a menudo el nicho de espacio para los grandes herbívoros que alguna vez estuvo ocupado por dinosaurios no aviares. [30] [133] [134]
Mamíferos
Las especies de mamíferos comenzaron a diversificarse aproximadamente 30 millones de años antes del límite K-Pg. La diversificación de los mamíferos se estancó al otro lado de la frontera. [135] Todos los principales linajes de mamíferos del Cretácico, incluidos los monotremas (mamíferos que ponen huevos), los multituberculados , los metaterios , los euterios , los dryolestoideos , [136] y los gondwanatheres [137] sobrevivieron al evento de extinción K-Pg, aunque sufrieron pérdidas. En particular, los metaterianos desaparecieron en gran medida de América del Norte y los deltateroideos asiáticos se extinguieron (aparte del linaje que condujo a Gurbanodelta ). [138] En los lechos de Hell Creek de América del Norte, al menos la mitad de las diez especies multituberculadas conocidas y las once especies metaterianas no se encuentran por encima del límite. [119] Los multituberculados en Europa y América del Norte sobrevivieron relativamente ilesos y rápidamente se recuperaron en el Paleoceno, pero las formas asiáticas quedaron devastadas y nunca más representaron un componente significativo de la fauna de mamíferos. [139] Un estudio reciente indica que los metaterianos sufrieron las mayores pérdidas en el evento K-Pg, seguidos por los multituberculados, mientras que los euterios se recuperaron más rápido. [140] Las especies de mamíferos del límite K-Pg eran generalmente pequeñas, comparables en tamaño a las ratas ; este pequeño tamaño les habría ayudado a encontrar refugio en entornos protegidos. Se postula que algunos de los primeros monotremas, marsupiales y placentarios eran semiacuáticos o excavadores, ya que en la actualidad existen múltiples linajes de mamíferos con tales hábitos. Cualquier mamífero excavador o semiacuático habría tenido protección adicional contra las tensiones ambientales en el límite K-Pg. [70]
Después de la extinción K-Pg, los mamíferos evolucionaron para llenar los nichos que dejaron vacantes los dinosaurios. [141] Algunas investigaciones indican que los mamíferos no se diversificaron explosivamente a través del límite K-Pg, a pesar de los nichos ecológicos disponibles gracias a la extinción de los dinosaurios. [142] Se ha interpretado que varios órdenes de mamíferos se diversificaron inmediatamente después del límite K-Pg, incluidos Chiroptera ( murciélagos ) y Cetartiodactyla (un grupo diverso que hoy incluye ballenas, delfines y ungulados pares ), [142] aunque investigaciones recientes concluyen que sólo los órdenes de marsupiales se diversificaron poco después del límite K-Pg. [135] Sin embargo, las tasas de diversificación morfológica entre los euterios después del evento de extinción fueron tres veces mayores que las anteriores. [143] También es significativo que, dentro de los géneros de mamíferos, las nuevas especies fueran aproximadamente un 9,1% más grandes después del límite K-Pg. [144] Después de unos 700.000 años, algunos mamíferos habían alcanzado los 50 kilos (110 libras), un aumento de 100 veces con respecto al peso de los que sobrevivieron a la extinción. [145] Se cree que el tamaño corporal de los mamíferos placentarios supervivientes aumentó evolutivamente primero, lo que les permitió llenar nichos después de las extinciones, y el tamaño del cerebro aumentó más tarde en el Eoceno . [146] [147]
Un estudio de 1991 sobre hojas fósiles fechó la congelación asociada a la extinción a principios de junio. [148] Un estudio posterior cambió la datación a la temporada de primavera, basándose en la evidencia osteológica y los registros de isótopos estables de huesos bien conservados de peces acipenseriformes . El estudio señaló que "las identidades paleobotánicas , las inferencias tafonómicas y los supuestos estratigráficos " para la datación de junio han sido refutados desde entonces. [149] Otro estudio moderno optó por la gama primavera-verano. [150] Un estudio de huesos de pescado fosilizados encontrados en Tanis en Dakota del Norte sugiere que la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno ocurrió durante la primavera del hemisferio norte. [151] [152] [153] [154]
Duración
La rapidez de la extinción es un tema controvertido, porque algunas teorías sobre sus causas implican una extinción rápida en un período relativamente corto (desde unos pocos años hasta unos pocos miles de años), mientras que otras implican períodos más largos. La cuestión es difícil de resolver debido al efecto Signor-Lipps , donde el registro fósil es tan incompleto que la mayoría de las especies extintas probablemente desaparecieron mucho después del fósil más reciente que se haya encontrado. [155] Los científicos también han encontrado muy pocos lechos continuos de rocas con fósiles que cubran un rango de tiempo desde varios millones de años antes de la extinción K-Pg hasta varios millones de años después. [34]
La tasa de sedimentación y el espesor de la arcilla K-Pg de tres sitios sugieren una rápida extinción, tal vez en un período de menos de 10.000 años. [156] En un sitio en la cuenca de Denver en Colorado , después de que se depositara la capa límite K-Pg, la espiga del helecho duró aproximadamente 1000 años y no más de 71 000 años; en el mismo lugar, la aparición más temprana de mamíferos cenozoicos ocurrió después de aproximadamente 185.000 años, y no más de 570.000 años, "lo que indica rápidas tasas de extinción biótica y recuperación inicial en la cuenca de Denver durante este evento". [157] Los modelos presentados en la reunión anual de la Unión Geofísica Estadounidense demostraron que el período de oscuridad global posterior al impacto de Chicxulub habría persistido en la Formación Hell Creek durante casi 2 años. [158]
En 1980, un equipo de investigadores formado por el físico Luis Álvarez , ganador del Premio Nobel , su hijo, el geólogo Walter Álvarez , y los químicos Frank Asaro y Helen Michel descubrieron que las capas sedimentarias que se encuentran en todo el mundo en el límite Cretácico-Paleógeno contienen una concentración de iridio muchas veces mayor de lo normal (30, 160 y 20 veces en tres secciones estudiadas originalmente). El iridio es extremadamente raro en la corteza terrestre porque es un elemento siderófilo que se hundió principalmente junto con el hierro en el núcleo de la Tierra durante la diferenciación planetaria . [12] En cambio, el iridio es más común en cometas y asteroides . [8] Debido a esto, el equipo de Álvarez sugirió que un asteroide chocó contra la Tierra en el momento del límite K-Pg. [12] Hubo especulaciones anteriores sobre la posibilidad de un evento de impacto , [159] pero esta fue la primera evidencia sólida, [12] y desde entonces, los estudios han seguido demostrando niveles elevados de iridio en asociación con el límite K-Pg. [7] [6] [5] Esta hipótesis se consideró radical cuando se propuso por primera vez, pero pronto surgieron pruebas adicionales. Se descubrió que la arcilla límite estaba llena de diminutas esférulas de roca, cristalizadas a partir de gotas de roca fundida formadas por el impacto. [160] También se identificaron cuarzo impactado [c] y otros minerales en el límite K-Pg. [161] [162] La identificación de lechos de tsunamis gigantes a lo largo de la costa del Golfo y el Caribe proporcionó más evidencia, [163] y sugirió que el impacto podría haber ocurrido cerca, al igual que el descubrimiento de que el límite K-Pg se volvió más grueso en el sur de Estados Unidos, con capas de escombros de un metro de espesor en el norte de Nuevo México. [26] Investigaciones adicionales identificaron el cráter gigante de Chicxulub , enterrado bajo Chicxulub en la costa de Yucatán , como la fuente de la arcilla límite K-Pg. Identificado en 1990 [14] basándose en el trabajo del geofísico Glen Penfield en 1978, el cráter es ovalado, con un diámetro promedio de aproximadamente 180 km (110 millas), aproximadamente el tamaño calculado por el equipo de Álvarez. [164]En marzo de 2010, un panel internacional de 41 científicos revisó 20 años de literatura científica y avaló la hipótesis del asteroide, específicamente el impacto de Chicxulub, como causa de la extinción, descartando otras teorías como el vulcanismo masivo . Habían determinado que un asteroide de 10 a 15 kilómetros (6 a 9 millas) se precipitó hacia la Tierra en Chicxulub, en la península de Yucatán en México. [8] Se encuentra evidencia adicional del evento de impacto en el sitio de Tanis en el suroeste de Dakota del Norte , Estados Unidos . [165] Tanis es parte de la muy estudiada Formación Hell Creek , un grupo de rocas que abarca cuatro estados de América del Norte, reconocidas por muchos descubrimientos fósiles importantes del Cretácico superior y el Paleoceno inferior . [166] Tanis es un sitio extraordinario y único porque parece registrar los eventos desde los primeros minutos hasta unas pocas horas después del impacto del asteroide gigante Chicxulub con extremo detalle. [167] [168] Se ha informado que el ámbar del sitio contiene microtectitas que coinciden con las del evento de impacto de Chicxulub. [169] Algunos investigadores cuestionan la interpretación de los hallazgos en el sitio o se muestran escépticos con respecto al líder del equipo, Robert DePalma, quien aún no había recibido su doctorado. en geología en el momento del descubrimiento y cuyas actividades comerciales han sido consideradas con sospecha. [170] Además, la evidencia indirecta del impacto de un asteroide como causa de la extinción masiva proviene de los patrones de rotación del plancton marino. [171]
En 2007, se propuso que el impactador pertenecía a la familia de asteroides Baptistina . [173] Este vínculo ha sido puesto en duda, aunque no refutado, en parte debido a la falta de observaciones del asteroide y su familia. [174] En 2009 se informó que 298 Baptistina no comparte la firma química del impactador K-Pg. [175] Además, un estudio del Explorador de encuestas infrarrojas de campo amplio (WISE) de 2011 sobre la luz reflejada de los asteroides de la familia estimó su ruptura en 80 Ma, lo que les dio tiempo insuficiente para cambiar de órbita e impactar la Tierra en 66 Ma. [176]
Efectos del impacto
Impresión artística del asteroide chocando contra los mares tropicales y poco profundos de la península de Yucatán , rica en azufre, en lo que hoy es el sureste de México . [177] Se cree que las consecuencias de esta inmensa colisión de asteroides, que ocurrió hace aproximadamente 66 millones de años, causaron la extinción masiva de dinosaurios no aviares y muchas otras especies en la Tierra. [177] El impacto arrojó cientos de miles de millones de toneladas de azufre a la atmósfera, produciendo un apagón mundial y temperaturas gélidas que persistieron durante al menos una década. [177]
La colisión habría liberado la misma energía que 100 teratones de TNT (420 zettajulios ), más de mil millones de veces la energía de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki . [8] El impacto de Chicxulub provocó una catástrofe global. Algunos de los fenómenos fueron breves inmediatamente después del impacto, pero también hubo alteraciones geoquímicas y climáticas a largo plazo que devastaron la ecología. [178] [41] [179]
El consenso científico es que el impacto del asteroide en el límite K-Pg dejó depósitos y sedimentos de megatsunami alrededor del área del Mar Caribe y el Golfo de México, a partir de las colosales olas creadas por el impacto. [180] Estos depósitos han sido identificados en la cuenca de La Popa en el noreste de México, [181] carbonatos de plataforma en el noreste de Brasil, [182] en sedimentos de aguas profundas del Atlántico , [183] y en forma de la capa más gruesa conocida de depósitos de arena graduados, alrededor de 100 m (330 pies), en el propio cráter Chicxulub, directamente encima de la eyección de granito impactada. Se ha estimado que el megatsunami tuvo más de 100 m (330 pies) de altura, ya que el asteroide cayó en mares relativamente poco profundos; en mares profundos habría tenido 4,6 km (2,9 millas) de altura. [184] Se han encontrado rocas sedimentarias fosilíferas depositadas durante el impacto de K-Pg en el área del Golfo de México, incluidos depósitos de lavado del tsunami que transportan restos de un ecosistema tipo manglar , evidencia de que después del impacto el agua chapoteó repetidamente hacia adelante y hacia atrás en el Golfo. de México, y peces muertos abandonados en aguas poco profundas pero no perturbados por carroñeros. [185] [186] [187] [188] [189]
El reingreso de los eyectados a la atmósfera de la Tierra incluyó un breve (de horas de duración) pero intenso pulso de radiación infrarroja , que cocinaba los organismos expuestos. [70] Esto es objeto de debate, y sus opositores argumentan que los feroces incendios locales, probablemente limitados a América del Norte, no llegan a ser tormentas de fuego globales . Este es el " debate sobre las tormentas de fuego del Cretácico-Paleógeno ". Un artículo de 2013 de un destacado modelador del invierno nuclear sugirió que, basándose en la cantidad de hollín en la capa de escombros global, toda la biosfera terrestre podría haberse quemado, lo que implica que una nube global de hollín bloquea el sol y crea un efecto invernal de impacto. . [178] Si se produjeran incendios generalizados, esto habría exterminado a los organismos más vulnerables que sobrevivieron el período inmediatamente posterior al impacto. [190]
Aparte de los supuestos efectos del fuego en la reducción de la insolación, el impacto habría creado una enorme nube de polvo que bloqueó la luz solar durante hasta un año, inhibiendo la fotosíntesis. [13] [41] El asteroide golpeó un área de roca de yeso y anhidrita que contenía una gran cantidad de hidrocarburos combustibles y azufre, [191] gran parte del cual se vaporizó, inyectando así aerosoles de ácido sulfúrico en la estratosfera , lo que podría haber reducido la luz solar que llega. la superficie de la Tierra en más del 50%. [192] El fino polvo de silicato también contribuyó al intenso impacto del invierno. [193] El forzamiento climático de este impacto invernal fue aproximadamente 100 veces más potente que el de la erupción del Monte Pinatubo en 1991 . [194] Según los modelos de la Formación Hell Creek , el inicio de la oscuridad global habría alcanzado su máximo en sólo unas pocas semanas y probablemente habría durado más de 2 años. [158] Las temperaturas bajo cero probablemente duraron al menos tres años. [179] En la sección Brazos, la temperatura de la superficie del mar cayó hasta 7 °C (13 °F) durante décadas después del impacto. [195] Se necesitarían al menos diez años para que tales aerosoles se disipen, y representarían la extinción de las plantas y el fitoplancton, y posteriormente de los herbívoros y sus depredadores . Las criaturas cuyas cadenas alimenticias se basaran en detritos tendrían una posibilidad razonable de sobrevivir. [120] [41] En 2016, un proyecto de perforación científica obtuvo muestras de núcleos de roca profunda del anillo de pico alrededor del cráter de impacto Chicxulub. Los descubrimientos confirmaron que la roca que formaba el anillo del pico había sido sacudida por una inmensa presión y se había derretido en apenas unos minutos desde su estado habitual hasta su forma actual. A diferencia de los depósitos del fondo marino, el anillo del pico estaba hecho de granito que se originaba mucho más profundamente en la tierra y que había sido expulsado a la superficie por el impacto. El yeso es un sulfato.-rocas que contienen normalmente presentes en los fondos marinos poco profundos de la región; había sido eliminado casi por completo, vaporizado en la atmósfera. El impactador era lo suficientemente grande como para crear un anillo de pico de 190 kilómetros (120 millas) de ancho, para derretir, sacudir y expulsar granito profundo, crear movimientos colosales de agua y expulsar una inmensa cantidad de roca vaporizada y sulfatos a la atmósfera. , donde habrían persistido durante varios años. Esta dispersión mundial de polvo y sulfatos habría afectado catastróficamente al clima, provocado grandes caídas de temperatura y devastado la cadena alimentaria. [196] [197]
La liberación de grandes cantidades de aerosoles de azufre a la atmósfera como consecuencia del impacto también habría provocado lluvia ácida. [198] [192] Los océanos se acidificaron como resultado. [15] [16] Esta disminución en el pH del océano mataría a muchos organismos que desarrollan conchas de carbonato de calcio . [192] El calentamiento de la atmósfera durante el propio impacto también puede haber generado lluvia de ácido nítrico mediante la producción de óxidos de nitrógeno y su posterior reacción con el vapor de agua. [199] [198]
Después del invierno de impacto, la Tierra entró en un período de calentamiento global como resultado de la vaporización de carbonatos en dióxido de carbono, cuyo largo tiempo de residencia en la atmósfera aseguró que se produciría un calentamiento significativo después de que se disiparan más gases refrigerantes de corta duración. [200] Las concentraciones de monóxido de carbono también aumentaron y causaron un calentamiento global particularmente devastador debido a los consiguientes aumentos en las concentraciones de ozono troposférico y metano. [201] La inyección de vapor de agua a la atmósfera provocada por el impacto también produjo importantes perturbaciones climáticas. [202]
El evento del final del Cretácico es la única extinción masiva que definitivamente se sabe que está asociada con un impacto, y otros grandes impactos extraterrestres, como el impacto del embalse Manicouagan , no coinciden con ningún evento de extinción notable. [203]
El lecho del río en la mina Moody Creek, 7 Mile Creek / Waimatuku, Dunollie, Nueva Zelanda, contiene evidencia de un evento devastador en las comunidades de plantas terrestres en el límite Cretácico-Paleógeno, lo que confirma la gravedad y la naturaleza global del evento. [75]
Evento de impacto múltiple
También se han propuesto otras características topográficas similares a cráteres como cráteres de impacto formados en relación con la extinción del Cretácico-Paleógeno. Esto sugiere la posibilidad de múltiples impactos casi simultáneos, tal vez de un objeto asteroidal fragmentado similar al impacto de Shoemaker-Levy 9 con Júpiter . Además del cráter Chicxulub de 180 km (110 millas), está el cráter Boltysh de 24 km (15 millas) en Ucrania (65,17 ± 0,64 Ma ), el cráter Silverpit de 20 km (12 millas) en el Mar del Norte (59,5 ± 14,5 Ma ) posiblemente formado por el impacto de un bólido , y el controvertido y mucho más grande cráter Shiva de 600 km (370 millas) . Cualquier otro cráter que pudiera haberse formado en el océano de Tetis habría quedado oscurecido desde entonces por la deriva tectónica hacia el norte de África y la India. [204] [205] [206] [207]
Trampas del Decán
Las trampas del Deccan, que hicieron erupción cerca del límite entre el Mesozoico y el Cenozoico, [208] [209] [210] han sido citadas como una explicación alternativa para la extinción masiva. [211] [212] Antes de 2000, los argumentos de que los basaltos de inundación de Deccan Traps causaron la extinción generalmente estaban vinculados a la opinión de que la extinción fue gradual, ya que se pensaba que los eventos de basalto de inundación habían comenzado alrededor de 68 millones de años y duraron más de 2 millones. años. La evidencia más reciente muestra que las trampas entraron en erupción durante un período de sólo 800.000 años abarcando el límite K-Pg y, por lo tanto, pueden ser responsables de la extinción y el retraso de la recuperación biótica posterior. [213]
Las trampas del Deccan podrían haber causado la extinción a través de varios mecanismos, incluida la liberación de polvo y aerosoles sulfúricos al aire, que podrían haber bloqueado la luz solar y, por lo tanto, reducido la fotosíntesis en las plantas. [214] Además, el último Cretácico vio un aumento en las temperaturas globales; [215] [216] El vulcanismo de Deccan Traps podría haber resultado en emisiones de dióxido de carbono que aumentaron el efecto invernadero cuando el polvo y los aerosoles se eliminaron de la atmósfera. [217] [209] El aumento de las emisiones de dióxido de carbono también provocó lluvia ácida, como lo demuestra el aumento de la deposición de mercurio debido al aumento de la solubilidad de los compuestos de mercurio en agua más ácida. [218]
La evidencia de las extinciones causadas por las trampas del Deccan incluye la reducción de la diversidad de la vida marina cuando el clima cerca del límite K-Pg aumentó en temperatura. La temperatura aumentó entre tres y cuatro grados muy rápidamente entre hace 65,4 y 65,2 millones de años, muy cerca del momento del evento de extinción. No sólo aumentó la temperatura del clima, sino que la temperatura del agua disminuyó, provocando una drástica disminución de la diversidad marina. [219] La evidencia de Túnez indica que la vida marina se vio afectada perjudicialmente por un período importante de aumento de calor y humedad relacionado con un pulso de intensa actividad en las trampas del Deccan. [220] Se ha llegado a la conclusión de que la disminución de carófitos en la cuenca de Songliao, China, antes del impacto del asteroide, está relacionada con los cambios climáticos causados por la actividad de las trampas del Deccan. [221]
En los años en que la hipótesis de las Trampas del Deccan se vinculaba a una extinción más lenta, Luis Álvarez (m. 1988) respondió que los paleontólogos estaban siendo engañados por la escasez de datos . Si bien su afirmación no fue bien recibida inicialmente, estudios de campo intensivos posteriores sobre yacimientos de fósiles dieron peso a su afirmación. Con el tiempo, la mayoría de los paleontólogos comenzaron a aceptar la idea de que las extinciones masivas al final del Cretácico se debieron en gran parte o al menos en parte a un impacto masivo de la Tierra. Incluso Walter Álvarez reconoció que otros cambios importantes podrían haber contribuido a las extinciones. [222] Los argumentos más recientes contra las trampas del Deccan como causa de extinción incluyen que algunos estudios han descubierto que la línea de tiempo de la actividad de las trampas del Deccan y los pulsos del cambio climático son asincrónicos, [223] que los cambios palinológicos no coinciden con los intervalos de vulcanismo. , [224] y que muchos sitios muestran estabilidad climática durante el último Maastrichtiano y no hay señales de alteraciones importantes causadas por el vulcanismo. [225] Múltiples estudios de modelado concluyen que un evento de impacto, no el vulcanismo, encaja mejor con la evidencia disponible de patrones de extinción. [21] [20] [19]
Combinando estas teorías, algunos modelos geofísicos sugieren que el impacto contribuyó a las trampas del Deccan. Estos modelos, combinados con datación radiométrica de alta precisión, sugieren que el impacto de Chicxulub podría haber desencadenado algunas de las mayores erupciones del Deccan, así como erupciones en sitios de volcanes activos en cualquier parte de la Tierra. [226] [227]
Regresión del nivel del mar en Maastrichtiano
Hay pruebas claras de que los niveles del mar cayeron en la etapa final del Cretácico más que en cualquier otro momento de la era Mesozoica. En algunas capas de rocas de la etapa Maastrichtiana de varias partes del mundo, las capas posteriores son terrestres; las capas anteriores representan costas y las capas más tempranas representan fondos marinos. Estas capas no muestran la inclinación y distorsión asociadas con la formación de montañas , por lo que la explicación más probable es una regresión , una caída en el nivel del mar. No hay pruebas directas de la causa de la regresión, pero la explicación actualmente aceptada es que las dorsales en medio del océano se volvieron menos activas y se hundieron por su propio peso. [34] [228]
Una regresión severa habría reducido considerablemente el área de la plataforma continental , la parte del mar más rica en especies, y por lo tanto podría haber sido suficiente para causar una extinción marina masiva, pero este cambio no habría causado la extinción de los amonites. La regresión también habría provocado cambios climáticos, en parte al alterar los vientos y las corrientes oceánicas y en parte al reducir el albedo de la Tierra y aumentar las temperaturas globales. [60] La regresión marina también resultó en la pérdida de mares epiíricos , como la vía marítima interior occidental de América del Norte. La pérdida de estos mares alteró enormemente los hábitats, eliminando las llanuras costeras que diez millones de años antes habían albergado diversas comunidades, como las que se encuentran en las rocas de la Formación Dinosaur Park. Otra consecuencia fue una expansión de los ambientes de agua dulce , ya que la escorrentía continental ahora tenía que recorrer distancias más largas antes de llegar a los océanos . Si bien este cambio fue favorable para los vertebrados de agua dulce , aquellos que prefieren ambientes marinos, como los tiburones, sufrieron. [119]
Múltiples causas
Los defensores de la causalidad múltiple consideran que las causas únicas sugeridas son demasiado pequeñas para producir la gran escala de la extinción o no es probable que produzcan el patrón taxonómico observado. En un artículo de revisión, J. David Archibald y David E. Fastovsky discutieron un escenario que combina tres causas principales postuladas: vulcanismo, regresión marina e impacto extraterrestre. En este escenario, las comunidades terrestres y marinas se vieron estresadas por los cambios y la pérdida de hábitats. Los dinosaurios, como los vertebrados más grandes, fueron los primeros afectados por los cambios ambientales y su diversidad disminuyó. Al mismo tiempo, las partículas procedentes del vulcanismo enfriaron y secaron zonas del planeta. Luego se produjo un evento de impacto que provocó colapsos en las cadenas alimentarias basadas en la fotosíntesis, tanto en las cadenas alimentarias terrestres, ya de por sí estresadas, como en las cadenas alimentarias marinas. [119]
Basándose en estudios realizados en la isla Seymour en la Antártida , Sierra Petersen y sus colegas sostienen que hubo dos eventos de extinción separados cerca del límite Cretácico-Paleógeno, uno de los cuales se correlaciona con el vulcanismo de la Trampa del Decán y el otro con el impacto de Chicxulub. El equipo analizó patrones de extinción combinados utilizando un nuevo registro de temperatura de isótopos agrupados de una sección de límite K-Pg ampliada y sin pausas. Documentaron un calentamiento de 7,8 ± 3,3 °C sincrónico con el inicio del vulcanismo de las Trampas del Deccan y un segundo calentamiento, más pequeño, en el momento del impacto del meteorito. Sugirieron que el calentamiento local se había amplificado debido a la desaparición simultánea del hielo continental o marino. La variabilidad dentro de la capa indica una posible reducción de la estacionalidad después de que comenzaron las erupciones del Deccan, que continuaron durante el evento del meteorito. La extinción de especies en la isla Seymour se produjo en dos pulsos que coinciden con los dos eventos de calentamiento observados, vinculando directamente la extinción del final del Cretácico en este sitio con eventos volcánicos y de meteoritos a través del cambio climático. [229]
Representación especulativa del artista de un Thescelosaurus poco después del evento K-Pg
^ La abreviatura se deriva de la yuxtaposición de K , la abreviatura común del Cretácico , que a su vez se origina del término alemán correspondiente Kreide , y Pg , que es la abreviatura del Paleógeno .
^ Los minerales impactados tienen su estructura interna deformada y son creados por presiones intensas como en explosiones nucleares e impactos de meteoritos.
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el evento K/T .
¿Qué mató a los dinosaurios?—Museo de Paleontología de la Universidad de California (1995)
