Macro-evolutie: MASS EXTINCTIONS

Mass extinctions  Diversification and extinctions in the History of Life (1995) M.J. Benton  How to kill almost all life: the end-Permian extinction event (2003) M.J. Benton & R.J. Twitchett  Recovery from the most frofound mass extinction of all time (2008) S. Sahney & M.J. Benton

Diversification and extinction in the history of life  1 enkele voorouder < Precambrium (3500Ma?)  Nu: 5 – 50 miljoen soorten   door diversificatie  Diversificatie: onderbroken door extincties Vroege Cambrium Laat Ordovicium Laat Devoon Late Perm Vroege Trias Late Trias Eind-Krijt

Diversification and extinction in the history of life  Snelheid v. diversificatie: Ééncelligen: weinig gegevens Multicellulaire organismen:   Precambrium: traag   Paleozoicum ( Ma) : gematigd   vanaf Mesozoicum (250Ma) tot nu:  exponentieel

Diversification and extinction in the history of life  Explosies van grote taxonomische groepen: invasies nieuwe habitats ontwikkelen nieuwe adaptaties Totale diversiteit van het leven stijgt (clade addities)

Diversification and extinction in the history of life  Hoe kunnen fossiele gegevens het patroon van de ‘history of life’ juist weergeven? 1) De voorstelling is juist 2) De voorstelling is fout door slechte sampling van gesteentes  Recente kritiek op de toegepaste systematiek van de gebruikte taxa

Diversification and extinction in the history of life  Onmogelijk te bepalen of een fossiele familie monofyletisch is  Onmogelijk te bepalen of alle bestudeerde taxa evenwaardig zijn aan elkaar

Diversification and extinction in the history of life  Hoe gebeurt deze indeling dan? Families en genera van verschillende taxa worden zodanig gedefinieerd op basis van de taxonomische keuzes van experts in de betreffende groepen Op macro-evolutionaire schaal : extreme diversificaties worden toch duidelijk verschillende databases vergeleken  geen grote verschillen in macroevolutionaire patronen

Patronen v diversificatie van het leven doorheen de tijd

Diversification and extinction in the history of life  De ‘big 5’ massa extincties: Late Ordovicium Late Devoon Late Perm: mean family extinction rate = 60,9% Late Trias Eind-Krijt

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Grootste massa extinctie afgelopen 600My  Tot 95% van alle soorten op aarde  Vragen: tijdstip extinctie? oorzaken extinctie? omvang en patroon soortverlies? manier van herstel?

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Tijdstip: Perm-Trias grens: 251Ma  Omvang en patroon? Meishan sectie, China = globale stratotype voor de PTr-grens:  Rijk in fossielen  Verschillende dateerbare lagen in de successie

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event Extinctie van het leven aan het einde van het Perm, Meishan sectie, zuid - China

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Oozaak: ?

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Siberian Traps: continentale basalt uitvloeiing 2 miljoen km 2 / 1-4 km 3

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Global warming ? Continue gefossiliseerde gesteentesecties nodig doorheen PTr-grens  zee-gesteentes:  Vóór PTr: hoge diversiteit aan leven, veel fossielen, O 2 -rijk  Na PTr: weinig & kleine fossielen, donker, vol pyriet: O 2 -arm Claraia Fusiliden

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event  Koolstof (C)- isotopen   13 C/ 12 C in geologische monsters  Hoge productiviteit: veel 12 C opname  relatief meer 13 C terug te vinden in kalksteen  Tijdens PTr interval:  daling in 13 C/ 12 C ratio:  enorme stijging 12 C Bron? methaan < smelten v bevroren gashydraat-bodies Global warming

How to kill (almost) all life: the end-Permian extinction event ‘ Runaway Greenhouse’ Mass extinction

Recovery from the most profound mass extinction of all time  Herstel bij de Tetrapoda? Door End-Perm events: 2/3 tetrapoden uitgestorven dicynodont archosauromorpha procolophonoid

Recovery from the most profound mass extinction of all time  Vroege Trias: klein aantal genera Amfibieën: relatief snel herstel  Diversiteitsherstel meten: Locaties waarin complete gemeenschappen goed bewaard bleven Karoo Basin

Recovery from the most profound mass extinction of all time 1)Olson’s extinctie 2)End-Guadalupian extinctie 3)End- Perm extinctie Herstel: snel op globaal level, traag binnen gemeenschap

Recovery from the most profound mass extinction of all time  Ecologisch herstel: - Roze: grazers - Groen: predatoren - Geel : insectivoren - Blauw: piscivoren - Verlies aan grazers bij PTr grens door verlies aan vegetatie

Recovery from the most profound mass extinction of all time  Geen snel herstel in vroeg of midden Trias  Pas 30 My na de eind- Permiaanse extinctie Terug grote diversiteit binnen tertapoden