Durante la lunga storia della vita sulla Terra ci furono cinque eventi drammatici noti come grandi estinzioni di massa (detti anche Big Five), più un certo numero di estinzioni di minore portata.
Quali furono le cause scatenanti delle grandi estinzioni di massa del passato?
Questi avvenimenti infatti furono così catastrofici che la maggior parte delle specie viventi si estinse!
Un numero enorme di creature morì, e la vita stessa fu a rischio scomparsa.
E’ come se la normale evoluzione di molti esseri viventi si interrompesse improvvisamente, per fare spazio a nuove specie di piante e animali che presero possesso dei mari e delle terre emerse.
Si crearono nuovi habitat naturali, che furono colonizzati da creature di specie fino a quel momento sconosciute.
Grazie al lavoro di numerosi studiosi, oggi sappiamo molto di più su questi cinque periodi così turbolenti della vita sulla Terra.
Ma cosa significa esattamente grande estinzione di massa?
Perché avvennero le grandi estinzioni di massa?
Per quali ragioni la maggior parte delle specie viventi scomparve per sempre?
Cerchiamo quindi di capire cosa fu alla base di cambiamenti così drammatici.
Definizione di Grande Estinzione di Massa
Per grande estinzione si intende un periodo di tempo geologicamente breve (per esempio qualche decina di migliaio di anni) durante il quale il tasso di estinzione delle specie di vertebrati ed invertebrati subisce una impennata rispetto alla media normale.
In pratica si tratta di eventi catastrofici che hanno la capacità di sconvolgere l’ecosistema terrestre, facendo scomparire molte specie viventi che prima erano molto diffuse e facendo emergere nuove specie dominanti.
Cronologia delle Cinque Grandi Estinzioni di Massa
Gli studiosi hanno individuato cinque grandi estinzioni durante le quali la maggior parte delle specie terrestri e acquatiche si estinse “improvvisamente” (geologicamente parlando).
Ecco quando avvennero le grandi estinzioni di massa:
| Grande Estinzione | Percentuale di Specie Estinte | Quando Avvenne (circa) |
| Cretaceo – Paleocene | 75% | 65 milioni di anni fa |
| Triassico – Giurassico | 76% | 201 milioni di anni fa |
| Permiano – Triassico | 96% delle specie animali marine 50% di tutte le famiglie animali | 250 milioni di anni fa |
| fine Devoniano | 82% | 375 milioni di anni fa |
| Ordoviciano – Siluriano | 85% | 450 milioni di anni fa |
Si noti che non a caso ognuno dei cinque eventi catastrofici avvenne alla fine di un periodo geologico e quindi in corrispondenza dell’inizio di un nuovo periodo.
Estinzione di Massa del Cretaceo – Paleocene: l’Estinzione dei Dinosauri
Si è parlato ovviamente moltissimo delle cause che portarono all’estinzione dei Dinosauri, che all’epoca dominavano la catena alimentare e quindi l’ecosistema.
Non si estinsero però solo i Dinosauri, ma circa il 75% di tutte le specie viventi.
Tra le tantissime teorie formulate (più o meno plausibili), la più accreditata è quella dell’impatto con un enorme meteorite.
Ma quali prove si hanno in merito?
Impatto con un Meteorite
La prova principe alla base della teoria del meteorite è data dal ritrovamento di una percentuale elevata di iridio nei sedimenti geologici che risalgono a quell’epoca.
Normalmente l’iridio non è molto abbondante sulla terra, ma abbonda su certi corpi celesti come i meteoriti.
Ma dove può essere avvenuto un impatto così catastrofico?
Il punto che gli studiosi ritengono più probabile è rappresentato dall’enorme cratere sotterraneo di Chicxulub, situato nella regione Messicana dello Yucatan.
Si stima che l’asteroide fosse largo quasi 10 km, pesasse circa 1 trilione di tonnellate e viaggiasse a circa 70000 km/h. L’impatto provocò una esplosione due milioni di volte più potente della più grande bomba atomica mai esplosa.
La devastazione creata dall’impatto con il meteorite riguardò l’intero pianeta e non fu determinata soltanto dalla potentissima onda d’urto che spazzò via tutto nel raggio molte centinaia di km.
L’enorme quantità di detriti sollevata infatti oscurò il cielo e fermò i raggi solari, provocando un repentino abbassamento della temperatura.
Numerose specie viventi iniziarono quindi a morire a causa del freddo, e l’intera catena alimentare fu sconvolta. I grandi Dinosauri non trovarono più cibo a sufficienza e si estinsero.
Principali Specie Estinte
I Dinosauri scomparvero dalle terre emerse, ma anche dai cieli e dai mari.
Anche i rettili marini si estinsero in gran quantità, e si salvarono solo alcune specie di tartarughe e coccodrilli.
Gravi perdite ci furono anche tra mammiferi e uccelli, e tra questi sopravvissero soprattutto le specie più piccole e con un più alto tasso di riproduzione.
Scomparvero del tutto:
Estinzione di Massa del Triassico – Giurassico
La grande estinzione di fine Triassico avvenne circa 201 milioni di anni fa portò alla scomparsa quasi 130 famiglie di organismi viventi marini e terrestri.
Le cause scatenanti non sono del tutto chiare. Tra le diverse ipotesi formulate dagli scienziati vi sono:
- variazioni climatiche
- oscillazioni del livello del mare
- eventi vulcanici
L’ultima ipotesi appare quella maggiormente plausibile: vediamo perché.
Eventi Vulcanici di Fine Triassico
L’ipotesi vulcanologica è legata ad eventi eruttivi avvenuti nella cosiddetta Provincia magmatica dell’Atlantico Centrale.
Sono state infatti analizzate le colate basaltiche di quell’area, e grazie alla radiometria è stato possibile stabilire con un buon margine di approssimazione che tali colate risalgono proprio alla fine del periodo Triassico.
I gas generati dalle eruzioni vulcaniche avrebbero prima bloccato i raggi solari provocando un abbassamento della temperatura, e successivamente creato effetto serra con conseguente riscaldamento globale per via dell’anidride carbonica emessa in gran quantità.
In seguito a questi bruschi cambiamenti ambientali, flora e fauna marina ma anche terrestre subirono gravi danni.
Ad esempio si ritiene che i terapsidi, antenati dei mammiferi ma simili a rettili, che erano molto diffusi durante il Triassico, scomparvero completamente a causa dei cambiamenti di temperatura, della scarsità di cibo dovuto allo sconvolgimento della catena alimentare e per via della grande quantità di gas nocivi presenti in atmosfera (che causavano irritazione all’apparato respiratorio e asfissia).
Principali Specie Estinte
Invertebrati marini come Ammonoidi e Conodonti furono spazzati via, con la sola eccezione della famiglia degli Ammonoidi Psiloceratidae.
Si estinsero fino ad un terzo dei generi di Bivalvi, oltre ad una percentuale ancora più alta di Brachiopodi.
Scomparvero fino al 80% dei generi di Coralli, e sopravvisse solo una specie di Coccolitofori (nanoplancton calcareo).
Se finora abbiamo parlato della scomparsa di molte specie marine, bisogna dire che anche la fauna terrestre subì un cambiamento notevole in seguito all’evento catastrofico.
Per esempio durante il Triassico le terre emerse erano popolate da:
e altre specie, mentre nel Giurassico la facevano da padrone i Dinosauri.
Estinzione di Massa del Permiano – Triassico: Intenso Vulcanismo
L’evento più catastrofico dell’intera storia della vita sul pianeta si ebbe circa 250 milioni di anni fa, alla fine del Permiano, quando in un arco temporale geologicamente ristretto si estinsero il 50% di tutte le specie animali, e fino al 96% delle specie animali marine.
Eventi Vulcanici di Fine Permiano
La causa più accreditata alla base di questa estinzione di massa è il vulcanismo che avvenne in Siberia a quell’epoca.
Si trattò di un evento di portata enorme, se si pensa che la colata basaltica ritrovata nella regione Siberiana interessata è vasta circa 2,5 milioni di km quadrati ed è spessa ben 4 km!
Le intense e prolungate eruzioni vulcaniche rilasciarono diossido di zolfo e altri gas tossici nell’atmosfera, causando piogge acide e un abbassamento della temperatura in grado di creare estese gelate.
Già questo provocò la morte su vasta scala di piante e animali, ma poi successivamente arrivarono anche gli effetti ancora peggiori dell’anidride carbonica rilasciata dall’enorme quantità di lava che scorreva.
Come si sa, l’anidride carbonica provoca effetto serra ovvero rimane nell’atmosfera terrestre e lascia entrare i raggi solari, che però non sono più in grado di uscire.
Si calcola che il livello di anidride carbonica nell’atmosfera fosse fino a 6 volte maggiore di quella presente oggi.
Gli scienziati stimano che in soli 10000 anni in certe aree ci fu un aumento di temperatura di addirittura 15 gradi. Molti fiumi si prosciugarono e vi furono estese siccità. La morte di molte piante fu inevitabile, e di conseguenza anche quella degli animali erbivori. La catena alimentare fu quindi interrotta, e anche i carnivori si trovarono in scarsità estrema di cibo.
Nei mari la catastrofe fu ancora peggiore. Mentre sono stati trovati numerosi fossili di organismi marini risalenti al Permiano, studiosi come il geologo Dr. Paul Wignall assistono alla quasi totale scomparsa di tali fossili nell’arco di poche decine di migliaia di anni.
Che cosa causò l’estinzione del 96% delle specie marine?
Wignall scoprì nelle pietre risalenti a quel periodo cristalli di pirite, che possono formarsi soltanto in assenza di ossigeno. Questa mancanza di ossigeno nel mare fu probabilmente dovuta al riscaldamento dell’acqua in particolare ai poli.
Normalmente l’ossigeno si scioglie nelle acque superficiali, e viene portato in profondità dalle correnti marine che scorrono tra l’equatore e i poli.
Il riscaldamento dell’acqua ai poli causò l’interruzione di tali correnti, e con esse cessò anche la distribuzione dell’ossigeno dalle acque superficiali a quelle più profonde. Senza ossigeno le creature marine ovviamente morirono in grande quantità.
Infine tra le cause dell’estinzione è da annoverare probabilmente anche la sovrapproduzione di acido solfidrico generato da certi batteri in condizioni di scarsità di ossigeno. Un gran numero di tali batteri sono infatti stati ritrovati nei fossili di fine Permiano, ed è quindi plausibile che i vapori di zolfo fossero presenti nell’aria in quantità molto maggiore di oggi.
Principali Specie Estinte
A livello di specie marine sopravvissero solo invertebrati come:
- Brachiopodi articolati
- alcuni Ammoniti.
Per quanto riguarda gli invertebrati terrestri ci fu una estinzione massiva di insetti (unico caso conosciuto), probabilmente a causa della scomparsa di molte specie di piante.
Tra i vertebrati terrestri ci fu un elevato tasso di estinzione tra:
- Terapsidi
- Sauropsidi
- Anfibi
e tra gli animali erbivori in generale.
Estinzione di Massa di Fine Devoniano: l’Ipotesi della Ridotta Speciazione
L’evento estintivo di fine Devoniano (375 milioni di anni fa) è noto anche come Evento Kellwasser, e nel corso di circa 3 milioni di anni (o forse durante un periodo più lungo secondo alcuni studi) portò all’estinzione dell’82% di tutte le specie viventi.
Tra le cause non dovrebbe quindi essere plausibile un evento “istantaneo” come un impatto con un meteorite.
Ma allora quale fu la ragione di questa massiva estinzione?
Cause dell’Estinzione del Tardo Devoniano
Come riportato da questo interessante articolo, l’estinzione di molte specie potrebbe essere dovuta alla comparsa di nuove specie invasive, le quali sarebbero responsabili di una diminuita speciazione e quindi nel tempo di una ridotta biodiversità.
L’ipotesi è quindi che il tasso di estinzione del Tardo Devoniano non sia stato superiore al normale, ma fu la comparsa di nuove specie ad essere inferiore al solito.
Proprio nel Tardo Devoniano iniziarono a crearsi le prime foreste sulla terraferma, e comparvero i primi Anfibi. In pratica nacquero nuovi habitat naturali che permisero alle nuove specie invasive di trovare risorse in quantità ed espandersi notevolmente (impedendo a nuove specie di emergere).
Principali Specie Estinte
L’estinzione colpì soprattutto gli organismi marini, che ebbero un vero e proprio tracollo.
In particolare i Coralli erano diffusissimi a quell’epoca, e durante il Devoniano essi costruirono immensi reef, ovvero barriere coralline estremamente estese. I Coralli furono pesantemente colpiti fino quasi a scomparire, mentre i pesci fossili Agnati si estinsero (con pochissime eccezioni).
Tra gli altri organismi marini molto colpiti vi furono:
- Trilobiti
- Conodonti
- Placodermi
- Ammoniti
- Brachiopodi.
Estinzione di Massa dell’Ordoviciano – Siluriano: Glaciazione, Lampo Gamma o Entrambi?
Circa 450 milioni di anni fa, alla fine dell’Ordoviciano, si verificò un evento estintivo che durò per pochi milioni di anni, ma sulle cause scatenanti non c’è accordo unanime tra gli scienziati.
Vediamo quali sono le ipotesi più probabili.
Glaciazione su Gondwana
Resti di una glaciazione risalente a questo periodo sono stati trovati nel deserto del Sahara.
A causa della deriva dei continenti il supercontinente Gondwana si ritrovò nei pressi del Polo Sud terrestre, da cui l’origine di questa estesissima glaciazione.
Il livello del mare di conseguenza calò considerevolmente, portando all’estinzione molte specie marine che vivevano in acque poco profonde.
Esplosione di una Supernova
Il Prof. F. Melott della Kansas University ritiene che la causa dell’estinzione Ordoviciana si debba far risalire all’esplosione di una Supernova (cioè di una stella gigante) ubicata a circa 10000 anni luce di distanza dalla Terra, e al conseguente lampo di luce da questa generato.
Vi sono infatti diverse di queste stelle nella nostra galassia e la loro esplosione genera i cosiddetti “lampi gamma”, ovvero lampi di luce che irradiano massicce dosi di raggi gamma.
L’atmosfera terrestre fu quindi raggiunta dai raggi gamma, che colpirono le molecole atmosferiche variandone la composizione.
La Terra fu così avvolta da una nube contenente tra l’altro biossido d’azoto, che è presente anche nell’atmosfera odierna ma in quantità assai limitata. In dosi maggiori il biossido d’azoto diventa letale.
La nube di gas poi generò un abbassamento della temperatura, e probabilmente una estesa glaciazione.
Il lampo gamma e i gas che si generarono contribuirono poi a eliminare lo strato di ozono che normalmente difende la Terra dai raggi ultravioletti. Senza ozono la dose di raggi UV a cui gli organismi viventi vennero sottoposti fu 5 volte quella normale. Tale esposizione ai raggi solari ha probabilmente modificato il DNA delle forme di vita dell’epoca, provocandone l’estinzione.
Gli unici esseri viventi che poterono salvarsi furono quelli che vivevano su fondali profondi, dato che i raggi ultravioletti non riescono a penetrare più di tanto nel mare.
Principali Specie Estinte
Gli esperti stimano che tra invertebrati e pesci primitivi, circa l’85% delle specie si estinsero.
Molti degli organismi che popolavano i mari dell’epoca furono decimati, come per esempio:
- Conodonti
- Graptoliti
- Briozoi
- Brachiopodi
- Trilobiti.
Infine, se sei interessato di scienza, natura e astronomia, ecco alcuni nostri approfondimenti: