Evento de extinción del Cretácico-Paleógeno -Cretaceous–Paleogene extinction event

Meteoroide entrando en la atmósfera con bola de fuego
colina rocosa oscura rodeada por una pequeña meseta semidesértica y acantilados profundos
ladera de roca con estrías de roca
roca en museo con capas
Capa de arcilla del Cretácico Paleógeno con el dedo apuntando al límite
En el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda:
  • Representación artística de un asteroide de unos pocos kilómetros de diámetro que choca con la Tierra. Tal impacto puede liberar la energía equivalente a la detonación simultánea de varios millones de armas nucleares;
  • Bali Khila, una colina erosionada de Deccan Traps , que son otra hipótesis del evento de extinción K-Pg;
  • Badlands cerca de Drumheller , Alberta , donde la erosión ha expuesto el límite K-Pg ;
  • 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);
  • Roca de Wyoming con una capa intermedia de arcilla que contiene 1000 veces más iridio que las capas superior e inferior. Fotografía tomada en el Museo de Historia Natural de San Diego.

El evento de extinción del Cretácico-Paleógeno ( K-Pg ) (también conocido como la extinción del Cretácico-Terciario ( K-T ) ) fue una extinción masiva repentina de las tres cuartas partes de las especies de plantas y animales en la Tierra , hace aproximadamente 66 millones de años. Con la excepción de algunas especies ectotérmicas como las tortugas marinas y los cocodrilos , no sobrevivió ningún tetrápodo que pesara más de 25 kilogramos (55 libras). Marcó el final del Período Cretácico , y con él la era Mesozoica , mientras anunciaba el comienzo de la era Cenozoica , que continúa hasta el día de hoy.

En el registro geológico , el evento K-Pg está marcado por una capa delgada de sedimento llamada límite K-Pg , que se puede encontrar en todo el mundo en rocas marinas y terrestres. La arcilla límite muestra niveles inusualmente altos del metal iridio , que es más común en los asteroides que en la corteza terrestre .

Tal como lo propuso originalmente en 1980 un equipo de científicos dirigido por Luis Álvarez y su hijo Walter , ahora se piensa generalmente que la extinción de K-Pg fue causada por el impacto de un asteroide masivo de 10 a 15 km (6 a 9 millas) de ancho. , hace 66 millones de años, que devastó el medio ambiente mundial, principalmente a través de un invierno de impacto persistente que detuvo la fotosíntesis en las plantas y el plancton . La hipótesis del impacto, también conocida como la 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, que proporcionó evidencia concluyente de que el límite K-Pg la arcilla representaba los escombros del impacto de un asteroide . El hecho de que las extinciones ocurrieran simultáneamente proporciona una fuerte evidencia de que fueron causadas por el asteroide. Un proyecto de perforación de 2016 en el anillo del pico Chicxulub confirmó que el anillo del pico estaba formado por granito expulsado en cuestión de minutos desde las profundidades de la tierra, pero apenas contenía yeso , la roca del fondo marino que suele contener sulfato en la región: el yeso se habría vaporizado y dispersado. en forma de aerosol a la atmósfera, causando efectos a más 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. .

Otros factores causales o que contribuyeron a la extinción pueden haber sido las trampas de Deccan y otras erupciones volcánicas, el cambio climático y el cambio del nivel del mar. Sin embargo, en enero de 2020, los científicos informaron que el modelado climático del evento de extinción favoreció el impacto del asteroide y no el vulcanismo .

Una amplia gama de especies terrestres perecieron en la extinción K-Pg, siendo las más conocidas los dinosaurios no aviares , junto con mamíferos, aves, lagartijas, insectos , plantas y todos los pterosaurios . En los océanos, la extinción K-Pg acabó con plesiosaurios y mosasaurios y devastó peces teleósteos , tiburones , moluscos (especialmente amonitas , que se extinguieron) y muchas especies de plancton. Se estima que el 75% o más de todas las especies de la Tierra desaparecieron. Sin embargo, la extinción también proporcionó oportunidades evolutivas : a su paso, muchos grupos experimentaron una notable radiación adaptativa : una divergencia repentina y prolífica hacia nuevas formas y especies dentro de los nichos ecológicos interrumpidos y vacíos. Los mamíferos en particular se diversificaron en el Paleógeno , desarrollando nuevas formas como caballos , ballenas , murciélagos y primates . El grupo superviviente de dinosaurios eran aves, unas pocas especies de aves terrestres y acuáticas, que se extendieron a todas las especies modernas de aves. Entre otros grupos, también irradiaron peces teleósteos y quizás lagartijas.

Patrones de extinción

Intensidad de extinción.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Intensidad de extinción marina durante el Fanerozoico
%
Hace millones de años
Intensidad de extinción.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
El gráfico azul muestra el porcentaje aparente (no el número absoluto) de géneros de animales marinos que se extinguen durante un intervalo de tiempo dado. No representa todas las especies marinas, solo aquellas que se fosilizan fácilmente. Las etiquetas de los eventos de extinción tradicionales de los "Cinco Grandes" y el evento de extinción masiva de Capitanian reconocido más recientemente son enlaces en los que se puede hacer clic; ver Evento de extinción para más detalles. ( fuente e información de la imagen )

El evento de extinción K-Pg fue severo, global, rápido y selectivo, eliminando una gran cantidad de especies. Basado en fósiles marinos, se estima que el 75% o más de todas las especies se extinguieron.

El evento parece haber afectado a todos los continentes al mismo tiempo. Los dinosaurios no aviares , por ejemplo, se conocen del Maastrichtiano de América del Norte, Europa , Asia, África , América del Sur y la Antártida , pero se desconocen del Cenozoico en cualquier parte del mundo. De manera similar, el polen fósil muestra la devastación de las comunidades de plantas en áreas tan distantes como Nuevo México , Alaska , China y Nueva Zelanda .

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 declinaron 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. Los omnívoros , insectívoros y carroñeros sobrevivieron al evento de extinción, quizás debido a la mayor disponibilidad de sus fuentes de alimento. Ningún mamífero puramente herbívoro o carnívoro parece haber sobrevivido. Más bien, los mamíferos y aves sobrevivientes se alimentaban de insectos , gusanos y caracoles , que a su vez se alimentaban de detritus (materia vegetal y animal muerta).

En las comunidades de los arroyos , pocos grupos de animales se extinguieron, porque dichas comunidades dependen menos directamente de los alimentos de las plantas vivas y más de los detritos arrastrados desde la tierra, protegiéndolos de la extinción. Se han encontrado patrones similares, pero más complejos, en los océanos. La extinción fue más grave entre los animales que vivían en la columna de agua que entre los animales que vivían sobre o en el fondo del mar. Los animales en la columna de agua dependen casi por completo de la producción primaria de fitoplancton vivo , mientras que los animales en el fondo del océano siempre o algunas veces se alimentan de detritos. Los cocolitofóridos y los moluscos (incluidos los ammonites , los rudistas , los caracoles de agua dulce y los mejillones ), y aquellos organismos cuya cadena alimentaria incluía estos constructores de conchas, se extinguieron o sufrieron grandes pérdidas. Por ejemplo, se cree que los ammonites eran el principal alimento de los mosasaurios , un grupo de reptiles marinos gigantes que se extinguieron en la frontera. Los supervivientes más grandes del evento que respiraron aire, los crocodiliformes y los champsosaurs , eran semiacuáticos y tenían acceso a los detritos. 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.

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 .

microbiota

El límite K-Pg representa una de las rotaciones más dramáticas 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. El análisis estadístico de las pérdidas marinas en este momento sugiere que la disminución de la diversidad se debió más a un fuerte aumento de las extinciones que a una disminución de la especiación . El registro del 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. Estudios recientes indican que no hubo cambios importantes en los dinoflagelados a través de la capa límite.

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 . Aproximadamente el 46% de las especies de diatomeas sobrevivieron a la transición del Cretácico al Paleoceno Superior, un cambio significativo en las especies pero no una extinción catastrófica.

La aparición de foraminíferos planctónicos a través del límite K-Pg se ha estudiado desde la década de 1930. 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; existe un debate en curso entre los grupos que piensan que la evidencia indica una extinción sustancial de estas especies en el límite K-Pg y aquellos que piensan que la evidencia respalda múltiples extinciones y expansiones a través del límite.

Numerosas especies de foraminíferos bentónicos se extinguieron durante el evento, presumiblemente porque dependen de los 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 alimentos fue el resultado de una mayor especiación de los foraminíferos bentónicos. La recuperación del fitoplancton a principios del Paleoceno proporcionó la fuente de alimento para sustentar grandes conjuntos de foraminíferos bénticos, que se alimentan principalmente de detritos. La recuperación final de las poblaciones bentónicas se produjo en varias etapas que duraron varios cientos de miles de años hasta el Paleoceno temprano.

invertebrados marinos

caparazón espiral con roca incrustada de dos centímetros de ancho
Discoscaphites iris ammonites 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 extinciones.

Los ostrácodos , una clase de pequeños crustáceos que prevalecían en el Maastrichtiano superior, dejaron depósitos de fósiles en una variedad de lugares. Una revisión de estos fósiles muestra que la diversidad de ostrácodos fue menor en el Paleoceno que en cualquier otro momento del Cenozoico . La investigación actual no puede determinar si las extinciones ocurrieron antes o durante el intervalo límite.

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 en áreas más frías y profundas (por debajo de la zona fótica ) del océano, fueron menos afectados por el límite K-Pg. Las especies de coral colonial dependen de la simbiosis con algas fotosintéticas , que colapsaron debido a los eventos que rodearon el límite K-Pg, pero el uso de datos de fósiles de coral para respaldar la extinción de K-Pg y la subsiguiente recuperación del Paleoceno debe sopesarse con los cambios que ocurrieron. en los ecosistemas de coral a través del límite K-Pg.

El número de géneros de cefalópodos , equinodermos y bivalvos exhibió una disminución significativa después del límite K-Pg. 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.

conchas bivalvas de siete centímetros de ancho
Bivalvos rudistas del Cretácico Superior de las Montañas Omaníes, Emiratos Árabes Unidos. La barra de escala es de 10 mm.

A excepción de los nautiloides (representados por el orden moderno Nautilida ) y los coleoides (que ya se habían separado en los modernos octópodos , calamares y sepias ), todas las demás especies de la clase de moluscos Cephalopoda se extinguieron en el límite K-Pg. Estos incluyeron los belemnoides ecológicamente significativos , así como los amonoides , un grupo de cefalópodos con caparazón muy diversos, numerosos y ampliamente distribuidos. Los investigadores han señalado que la estrategia reproductiva de los nautiloides sobrevivientes, que dependen de pocos huevos y más grandes, desempeñó un papel en la supervivencia de sus contrapartes amonoides durante el evento de extinción. Los amonoides utilizaron una estrategia planctónica de reproducción (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 nautiloides comenzaron una radiación evolutiva en formas de caparazones y complejidades que hasta entonces solo se conocían de los amonoides.

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 latitudes bajas durante el Cretácico tardío tuvieron la tasa de extinción más alta. Los equinodermos de aguas profundas de latitudes medias 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 de carbonato , los arrecifes de aguas poco profundas que existían en ese momento, por el evento de extinción.

Otros grupos de invertebrados, incluidos los rudistas (almejas constructoras de arrecifes) y los inoceramidas (parientes gigantes de las vieiras modernas ), también se extinguieron en el límite K-Pg.

Pez

Hay registros fósiles de peces con mandíbulas a lo largo del límite K-Pg, que proporcionan una buena evidencia de los patrones de extinción de estas clases de vertebrados marinos. Si bien el reino de las profundidades marinas aparentemente no se vio afectado, hubo una pérdida igual entre los depredadores del ápice marino abierto y los comedores demersales durofágicos en la plataforma continental. Dentro de los peces cartilaginosos , aproximadamente 7 de las 41 familias de neoselachianos ( tiburones , rayas y rayas modernas) desaparecieron después de este evento y los batoideos (rayas y rayas) perdieron casi todas las especies identificables, mientras que más del 90% de los peces teleósteos (peces óseos). peces) familias sobrevivieron.

En la era Maastrichtiense prosperaron 28  familias de tiburones y 13 familias de batoideos, de las cuales 25 y 9, respectivamente, sobrevivieron al evento límite K-T. Cuarenta y siete de todos los géneros de neoselachian cruzan el límite K-T, y el 85% son tiburones. Los batoideos se muestran con un 15%, una tasa de supervivencia comparativamente baja.

Existe evidencia de una extinción masiva de peces óseos en un sitio fósil inmediatamente por encima de la capa límite K-Pg en la isla Seymour cerca de la Antártida , aparentemente precipitada por el evento de extinción K-Pg; los ambientes marinos y de agua dulce de los peces mitigaron los efectos ambientales del evento de extinción.

Invertebrados terrestres

El daño de los insectos a las hojas fosilizadas de las 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 encontraron 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 de insectos, incluso 1,7 millones de años después del evento de extinción.

Plantas terrestres

Existe evidencia abrumadora de la interrupción global de las comunidades de plantas en el límite K-Pg. Las extinciones se ven tanto en estudios de polen fósil como de hojas fósiles. En América del Norte, los datos sugieren una devastación masiva y una extinción masiva de plantas en las secciones del límite K-Pg, aunque hubo cambios megaflorales sustanciales antes del límite. 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 mortandad masiva de la flora no provocó un recambio significativo de especies, pero sí cambios drásticos y a corto plazo en la abundancia relativa de los grupos de plantas. En algunas regiones, la recuperación de plantas del Paleoceno comenzó con recolonizaciones de especies de helechos, representadas como una espiga de helecho en el registro geológico; este mismo patrón de recolonización de helechos se observó después de la erupción del Monte St. Helens en 1980 .

Debido a la destrucción total de las plantas en el límite K-Pg, hubo una proliferación de organismos saprotróficos , como los hongos , que no requieren fotosíntesis y utilizan los nutrientes de la vegetación en descomposición. El predominio de las especies de hongos duró solo unos pocos años mientras la atmósfera se aclaraba y había mucha materia orgánica para alimentarse. Una vez que la atmósfera se despejó, los organismos fotosintéticos, inicialmente helechos y otras plantas a nivel del suelo, regresaron. Solo dos especies de helechos parecen haber dominado el paisaje durante siglos después del evento.

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.

hongos

Si bien parece que muchos hongos fueron eliminados en el límite K-Pg, vale la pena señalar que se han encontrado pruebas que indican 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. Los monoporisporitos y las hifas son microfósiles casi exclusivos durante un período corto durante y después del límite de iridio. Estos saprofitos no necesitarían la luz solar, lo que les permitiría sobrevivir durante un período en el que la atmósfera probablemente estaba obstruida con aerosoles de polvo y azufre.

La proliferación de hongos ha ocurrido 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, con hasta el 96% de todas las especies en extinción.

anfibios

Existe evidencia limitada de la extinción de los anfibios en el límite K-Pg. Un estudio de vertebrados fósiles a lo largo del límite K-Pg en Montana concluyó que ninguna especie de anfibio se extinguió. Sin embargo, hay varias especies de anfibios del Maastrichtiano, no incluidas como parte de este estudio, que se desconocen del Paleoceno. Estos incluyen la rana Theatonius lancensis y el albanerpetontid Albanerpeton galaktion ; por lo tanto, algunos anfibios parecen haberse extinguido en el límite. Los niveles relativamente bajos de extinción observados entre los anfibios probablemente reflejen las bajas tasas de extinción observadas en los animales de agua dulce.

no arcosaurios

tortugas

Más del 80% de las especies de tortugas del Cretácico atravesaron 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.

Lepidosauria

Los taxones vivos de reptiles no arcosaurios, los lepidosaurios ( serpientes , lagartijas y tuataras ), sobrevivieron a través del límite K-Pg.

Los rhynchocephalians fueron un grupo extenso y relativamente exitoso de lepidosaurios durante el Mesozoico temprano , pero comenzaron a declinar a mediados del Cretácico, aunque tuvieron mucho éxito en América del Sur . Están representados hoy por un solo género (el Tuatara), ubicado exclusivamente en Nueva Zelanda .

dibujo de un gran plesiosaurio mordiendo a Kronosaurus
Kronosaurus Hunt , una representación de Dmitry Bogdanov en 2008. Los grandes reptiles marinos, incluidos los plesiosaurios como estos, se extinguieron a fines del Cretácico .

El orden Squamata, que hoy en día está representado por lagartijas, serpientes y anfisbenos (lagartijas gusano), irradió en varios nichos ecológicos durante el Jurásico y tuvo éxito durante todo el Cretácico. Sobrevivieron a través del límite K-Pg y actualmente son el grupo de reptiles vivos más exitoso y diverso, con más de 6,000 especies existentes. Muchas familias de escamatos terrestres se extinguieron en el límite, como los monstruosaurios y los poliglifanodontes , y la evidencia fósil indica que sufrieron pérdidas muy grandes en el evento K-Pg, y solo se recuperaron 10 millones de años después.

Reptiles marinos no arcosaurios

Los reptiles acuáticos gigantes que no son arcosaurios , como los mosasaurios y los plesiosaurios , que fueron los principales depredadores marinos de su tiempo, se extinguieron a fines del Cretácico. Los ictiosaurios habían desaparecido de los registros fósiles antes de que ocurriera la extinción masiva.

arcosaurios

El clado de los arcosaurios incluye dos grupos supervivientes, los cocodrilos y las aves , junto con los diversos grupos extintos de dinosaurios no aviares y pterosaurios .

Crocodiliformes

Diez familias de cocodrilos o sus parientes cercanos están representadas en los registros fósiles de Maastrichtiano, de los cuales cinco se extinguieron antes del límite K-Pg. Cinco familias tienen representantes fósiles tanto del Maastrichtiano como del Paleoceno. Todas las familias sobrevivientes de crocodiliformes habitaban ambientes terrestres y de agua dulce, excepto 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 sobrevivieron cocodrilos grandes. La supervivencia de los crocodiliformes a través del límite puede deberse a su nicho acuático y su capacidad para cavar madrigueras, lo que redujo la susceptibilidad a los efectos ambientales negativos en el límite. Jouve y sus colegas sugirieron en 2008 que los crocodiliformes marinos juveniles vivían en ambientes de agua dulce al igual que los cocodrilos marinos juveniles modernos , lo que les habría ayudado a sobrevivir donde otros reptiles marinos se extinguieron; Los ambientes de agua dulce no se vieron tan fuertemente afectados por el evento de extinción K-Pg como lo fueron los ambientes marinos.

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 ornitoqueíridos , los pteranodontidos , los nictosáuridos , 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 cualquier grupo dado. Mientras esto ocurría, las aves modernas se diversificaban; tradicionalmente se pensaba que reemplazaban a los grupos de aves y pterosaurios arcaicos, posiblemente debido a la competencia directa, o simplemente llenaban nichos vacíos, pero no existe una correlación entre las diversidades de pterosaurios y aves que sea concluyente para una hipótesis de competencia, y los pequeños pterosaurios estaban presentes en el Cretácico Superior. Al menos algunos nichos que antes ocupaban las aves fueron reclamados por los pterosaurios antes del evento K-Pg.

Aves

La mayoría de los paleontólogos consideran que las aves son 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 . Varios análisis de fósiles de aves muestran divergencia de especies antes del límite K-Pg, y que los parientes de aves pato, pollo y ratite coexistieron con dinosaurios no aviares. Las grandes colecciones de fósiles de aves que representan una variedad de especies diferentes brindan 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.

El grupo de avialanos más exitoso y dominante , los enantiornithes , fue aniquilado. Solo una pequeña fracción de las especies de aves del Cretácico que habitan en el suelo y en el agua sobrevivieron al impacto, dando lugar a las aves actuales. El único grupo de aves que se sabe con certeza que sobrevivió al límite K-Pg es Aves. Las aves pueden haber sobrevivido a la extinción como resultado de sus habilidades para bucear, nadar o buscar refugio en el agua y los pantanos. Muchas especies de aves pueden construir madrigueras, anidar en huecos de árboles o nidos de termitas, todo lo cual proporcionó refugio de los efectos ambientales en el límite K-Pg. Se aseguró la supervivencia a largo plazo más allá del límite como resultado de llenar los nichos ecológicos que quedaron vacíos por la extinción de los dinosaurios no aviares. El espacio de nicho abierto y la relativa escasez de depredadores después de la extinción de 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 la falta de vuelo de manera convergente al menos de tres a seis veces, a menudo llenando el espacio de nicho para los grandes herbívoros que alguna vez ocuparon los dinosaurios no aviares.

Dinosaurios no aviares

Esqueleto de tiranosaurio en exhibición en museo
Tyrannosaurus estaba entre los dinosaurios que vivían en la Tierra antes de la extinción.

Excluyendo algunas afirmaciones controvertidas, los científicos están de acuerdo 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 en la diversidad como una ausencia de disminución en la diversidad durante los últimos millones de años del Cretácico, y puede ser que la calidad del registro fósil de dinosaurio simplemente no sea lo suficientemente buena como para permitir que los investigadores distinguir entre las opciones. No hay evidencia de que los dinosaurios no aviares del Maastrichtiano tardío pudieran cavar madrigueras, 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 pequeños dinosaurios (aparte de las aves) sobrevivieran, pero se habrían visto privados de alimentos, ya que los dinosaurios herbívoros habrían encontrado escaso material vegetal y los carnívoros habrían encontrado rápidamente presas escasas.

El creciente consenso sobre la endotermia de los dinosaurios (ver fisiología de los dinosaurios ) ayuda a comprender su extinción total en contraste con sus parientes cercanos, los cocodrílidos. Los cocodrilos ectotérmicos ("de sangre fría") tienen necesidades muy limitadas de alimentos (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. Por lo tanto, bajo las circunstancias de interrupción de la cadena alimentaria mencionadas anteriormente, los dinosaurios no aviares se extinguieron, 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 extinción.

Se ha debatido si la extinción ocurrió de forma gradual o repentina, ya que ambos puntos de vista tienen el apoyo del registro fósil. Un estudio de 29 yacimientos de fósiles en los Pirineos catalanes 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. 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 la biodiversidad global real estimada, mostraron que entre 628 y 1078 especies de dinosaurios no aviares vivían al final del Cretácico y sufrieron una extinción repentina después del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno. Alternativamente, la interpretación basada en las rocas que contienen fósiles a lo largo del río Red Deer en Alberta, Canadá, respalda la extinción gradual de los dinosaurios no aviares; durante los últimos 10 millones de años de las capas del Cretácico allí, el número de especies de dinosaurios parece haber disminuido de aproximadamente 45 a aproximadamente 12. Otros científicos han hecho la misma evaluación luego de su investigación.

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. Muestras de polen recuperadas cerca de un fémur fosilizado de hadrosaurio recuperado en la piedra arenisca Ojo Alamo en el río San Juan en Colorado, indican que el animal vivió durante el Cenozoico, aproximadamente64,5 Ma (alrededor de 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 que camina . El consenso científico es que estos fósiles se erosionaron de sus ubicaciones originales y luego se volvieron a enterrar en sedimentos mucho más posteriores (también conocidos como fósiles reelaborados).

choristodero

Los choristoderes ( arcosauromorfos semiacuáticos ) sobrevivieron a través del límite K-Pg pero se extinguirían a principios del Mioceno . Los estudios sobre los dientes palatinos de Champsosaurus sugieren que hubo cambios en la dieta entre las diversas especies durante el evento K-Pg.

Mamíferos

Todos los principales linajes de mamíferos del Cretácico, incluidos los monotremas (mamíferos que ponen huevos), multituberculados , metaterios , euterios , dryolestoideanos y gondwanatheres sobrevivieron al evento de extinción K-Pg, aunque sufrieron pérdidas. En particular, los metatherianos desaparecieron en gran medida de América del Norte y los deltatheroidans asiáticos se extinguieron (aparte del linaje que conduce a Gurbanodelta ). En los lechos de Hell Creek de América del Norte, al menos la mitad de las diez especies conocidas de multituberculados y las once especies de metaterios no se encuentran por encima del límite. Los multituberculados en Europa y América del Norte sobrevivieron relativamente ilesos y se recuperaron rápidamente en el Paleoceno, pero las formas asiáticas fueron devastadas y nunca más representaron un componente significativo de la fauna de mamíferos. Un estudio reciente indica que los metaterios sufrieron las mayores pérdidas en el evento K-Pg, seguidos de los multituberculados, mientras que los euterios se recuperaron más rápido.

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 cruzar la frontera. La investigación actual indica que los mamíferos no se diversificaron explosivamente a través del límite K-Pg, a pesar de los nichos ecológicos que quedaron disponibles por la extinción de los dinosaurios. 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 y delfines y ungulados artiodáctilos ), aunque investigaciones recientes concluyen que solo los órdenes marsupiales se diversificaron pronto . después del límite K-Pg.

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 monotremas, marsupiales y placentarios primitivos eran semiacuáticos o excavadores, ya que hoy en día hay múltiples linajes de mamíferos con tales hábitos. Cualquier mamífero excavador o semiacuático habría tenido protección adicional contra las tensiones ambientales del límite K-Pg.

Evidencia

fósiles norteamericanos

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. 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 . La comparación con la Formación Judith River (Montana) y la Formación Dinosaur Park ( Alberta ) más antiguas, 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 solo una parte de un continente.

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.

Los fósiles de plantas ilustran la reducción de especies de plantas a través del límite K-Pg. 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. Los niveles de polen más habituales se reanudan gradualmente por encima de la capa límite. Esto recuerda a las áreas asoladas por las erupciones volcánicas modernas, donde la recuperación es liderada por helechos, que luego son reemplazados por plantas de angiospermas más grandes. Un estudio de huesos de pescado osilizados encontrados en Tanis en Dakota del Norte sugiere que la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno ocurrió durante la primavera del hemisferio norte.

fósiles marinos

La extinción masiva del plancton marino parece haber sido abrupta y justo en el límite K-Pg. Los géneros de ammonites se extinguieron en o cerca del límite K-Pg; hubo una extinción más pequeña y más lenta de los géneros de ammonites antes del límite asociado con una regresión marina del Cretácico tardío. La extinción gradual de la mayoría de los bivalvos de inoceramida comenzó mucho antes del límite K-Pg, y se produjo una reducción pequeña y gradual en la diversidad de ammonites a lo largo del Cretácico muy tardío.

Un análisis más detallado muestra que varios procesos estaban en progreso en los mares del Cretácico tardío y se superpusieron parcialmente en el tiempo, luego terminaron con la extinción masiva abrupta. La diversidad de la vida marina disminuyó 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 de la extinción. No solo aumentó la temperatura del clima, sino que disminuyó la temperatura del agua, lo que provocó una disminución drástica de la diversidad marina.

megatsunamis

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. Estos depósitos se han identificado en la cuenca de La Popa en el noreste de México, carbonatos de plataforma en el noreste de Brasil, en sedimentos de aguas profundas del Atlántico y en la forma de la capa más gruesa conocida de depósitos de arena graduada, alrededor de 100 m (330 pies), en el propio cráter de Chicxulub, directamente encima de la eyección de granito impactado. El megatsunami se ha estimado en más de 100 m (330 pies) de altura, ya que el asteroide cayó en mares relativamente poco profundos; en aguas profundas habría tenido 4,6 km (2,9 millas) de altura.

Fósiles en rocas sedimentarias depositadas durante el impacto

Se han encontrado rocas sedimentarias fosilíferas depositadas durante el impacto K-Pg en el área del Golfo de México, incluidos depósitos de lavado de tsunami que contienen restos de un ecosistema tipo manglar , evidencia de que después del impacto el agua se desplazó repetidamente de un lado a otro en el Golfo de México. y peces muertos dejados en aguas poco profundas pero no perturbados por los carroñeros.

Duración

La rapidez de la extinción es un tema controvertido, porque algunas teorías sobre sus causas implican una extinción rápida durante un período relativamente corto (de unos pocos años a unos miles de años), mientras que otras implican períodos más largos. El problema 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 ha encontrado. Los científicos también han encontrado muy pocos lechos continuos de roca fósil que cubran un rango de tiempo desde varios millones de años antes de la extinción de K-Pg hasta varios millones de años después.

La tasa de sedimentación y el espesor de la arcilla K-Pg de tres sitios sugieren una rápida extinción, quizás en un período de menos de 10 000 años. En un sitio en la cuenca de Denver de Colorado , después de que se depositó la capa límite K-Pg, la espiga de 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 tasas rápidas de extinción biótica y recuperación inicial en la cuenca de Denver durante este evento". Los modelos presentados en la reunión anual de la Unión Geofísica Americana demostraron que el período de oscuridad global que siguió al impacto de Chicxulub habría persistido en la Formación Hell Creek durante casi 2 años.

impacto chicxulub

Evidencia de impacto

Luis , a la izquierda, y su hijo Walter Alvarez , a la derecha, en KT Boundary en Gubbio , Italia, 1981
El evento de extinción del Cretácico-Paleógeno se encuentra en América del Norte
Evento de extinción del Cretácico-Paleógeno
Ubicación del cráter Chicxulub, México

En 1980, un equipo de investigadores integrado por el físico Luis Álvarez , ganador del Premio Nobel , su hijo, el geólogo Walter Álvarez , y los químicos Frank Asaro y Helen Michel , descubrió que las capas sedimentarias que se encuentran en todo el mundo en el límite entre el Cretácico y el Paleógeno contienen una concentración de iridio muchas veces mayor de lo normal (30, 160 y 20 veces en tres secciones originalmente estudiadas). 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 . Como el iridio sigue siendo abundante en la mayoría de los asteroides y cometas , el equipo de Álvarez sugirió que un asteroide golpeó la Tierra en el momento del límite K-Pg. Hubo especulaciones anteriores sobre la posibilidad de un evento de impacto , pero esta fue la primera evidencia sólida.

estrías de roca con límite de luz oscura y barra topográfica
La exposición del límite K-Pg en el Parque Estatal Trinidad Lake , en la cuenca Raton de Colorado , muestra un cambio abrupto de roca de color oscuro a color claro.

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. También se identificaron cuarzo impactado y otros minerales en el límite K-Pg. La identificación de lechos de tsunami gigantes a lo largo de la costa del Golfo y el Caribe proporcionó más evidencia y sugirió que el impacto pudo haber ocurrido cerca, al igual que el descubrimiento de que el límite K-Pg se volvió más grueso en el sur de los Estados Unidos, con lechos de un metro de espesor. de escombros que ocurren en el norte de Nuevo México.

diagrama topográfico que muestra características geográficas redondas
La topografía de radar revela el anillo de 180 km (112 millas) de ancho del cráter Chicxulub .

Investigaciones posteriores 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 en base al 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.

En un artículo de 2013, Paul Renne del Centro de Geocronología de Berkeley fechó el impacto enHace 66,043 ± 0,011 millones de años, según la datación de argón-argón . Además, postula que la extinción masiva ocurrió dentro de los 32.000 años a partir de esta fecha.

En 2007, se propuso que el impactador pertenecía a la familia de asteroides Baptistina . Este vínculo ha sido puesto en duda, aunque no refutado, en parte debido a la falta de observaciones del asteroide y su familia. En 2009 se informó que 298 Baptistina no comparte la firma química del impactador K-Pg. Además, un estudio de 2011 de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la luz reflejada de los asteroides de la familia estimó su ruptura en 80 Ma, lo que les da tiempo insuficiente para cambiar de órbita e impactar la Tierra en 66 Ma.

Evidencia adicional del evento de impacto se encuentra en el sitio de Tanis en el suroeste de Dakota del Norte , Estados Unidos . Tanis es parte de la Formación Hell Creek , muy estudiada , un grupo de rocas que abarca cuatro estados de América del Norte, conocido por muchos descubrimientos de fósiles significativos del Cretácico superior y el Paleoceno inferior . Tanis es un sitio extraordinario y único porque parece registrar los eventos desde los primeros minutos hasta pocas horas después del impacto del asteroide gigante Chicxulub con extremo detalle. Se ha informado que el ámbar del sitio contiene microtectitas que coinciden con las del evento de impacto de Chicxulub. 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 miradas con sospecha.

Efectos del impacto

Impresión artística del asteroide que se estrella contra los mares tropicales poco profundos de la península de Yucatán, rica en azufre, en lo que hoy es el sureste de México . Se cree que las secuelas 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. El impacto arrojó cientos de miles de millones de toneladas de azufre a la atmósfera, produciendo un apagón mundial y temperaturas bajo cero que persistieron durante al menos una década.

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 la 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 estrelló contra la Tierra en Chicxulub en la Península de Yucatán en México. La colisión habría liberado la misma energía que 100 teratoneladas de TNT (420 zettajulios ), más de mil millones de veces la energía de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki . El impacto de Chicxulub provocó una catástrofe mundial. Algunos de los fenómenos ocurrieron brevemente inmediatamente después del impacto, pero también hubo alteraciones geoquímicas y climáticas a largo plazo que devastaron la ecología.

El reingreso de la eyección a la atmósfera de la Tierra incluyó un breve (horas de duración) pero intenso pulso de radiación infrarroja , cocinando los organismos expuestos. Esto se debate, y los opositores argumentan que los feroces incendios locales, probablemente limitados a América del Norte, no alcanzan las tormentas de fuego globales . Este es el " debate de la tormenta de fuego del Cretácico-Paleógeno ". Un artículo de 2013 de un destacado modelador del invierno nuclear sugirió que, según la cantidad de hollín en la capa de escombros global, toda la biosfera terrestre podría haberse quemado, lo que implica una nube de hollín global que bloquea el sol y crea un efecto de impacto invernal . . Si ocurrieran incendios generalizados, esto habría exterminado a los organismos más vulnerables que sobrevivieron al período inmediatamente posterior al impacto.

Además de los efectos hipotéticos del fuego y/o del impacto del invierno, el impacto habría creado una nube de polvo que bloqueó la luz solar durante hasta un año, inhibiendo la fotosíntesis. Las temperaturas bajo cero probablemente duraron al menos tres años. En la sección de Brazos, la temperatura de la superficie del mar cayó hasta 7 °C (13 °F) durante décadas después del impacto. Se necesitarían al menos diez años para que tales aerosoles se disipen y darían cuenta de la extinción de plantas y fitoplancton y, posteriormente, de herbívoros y sus depredadores . Las criaturas cuyas cadenas alimenticias estuvieran basadas en detritos tendrían una probabilidad razonable de sobrevivir.

El asteroide golpeó un área de roca carbonatada que contenía una gran cantidad de hidrocarburos combustibles y azufre, muchos de los cuales se vaporizaron, lo que inyectó aerosoles de ácido sulfúrico en la estratosfera , lo que podría haber reducido la luz solar que llega a la superficie de la Tierra en más del 50 % y han provocado lluvia ácida. La acidificación resultante de los océanos mataría a muchos organismos que desarrollan caparazones de carbonato de calcio . Según los modelos de la Formación Hell Creek , el inicio de la oscuridad global habría alcanzado su punto máximo en solo unas pocas semanas y probablemente duró más de 2 años.

Más allá de los impactos de extinción, el evento también provocó cambios más generales en la flora y la fauna, como el surgimiento de biomas de selva tropical neotropical como la Amazonía , que reemplazó la composición de especies y la estructura de los bosques locales durante ~6 millones de años de recuperación a los niveles anteriores de diversidad de plantas .

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 entre el Cretácico y el Paleógeno, lo que confirma la gravedad y la naturaleza global del evento.

2016 Proyecto de perforación del cráter Chicxulub

En 2016, un proyecto de perforación científica obtuvo muestras profundas de núcleos de roca del anillo de pico alrededor del cráter de impacto de Chicxulub. Los descubrimientos confirmaron que la roca que formaba el anillo del pico había sido sacudida por una inmensa presión y se derritió en cuestión de 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 profundo en la tierra, que había sido expulsado a la superficie por el impacto. El yeso es una roca que contiene sulfato y que suele estar presente en los fondos marinos poco profundos de la región; había sido eliminado casi por completo, vaporizado en la atmósfera. Además, el evento fue seguido inmediatamente por un megatsunami suficiente para depositar la mayor capa conocida de arena separada por tamaño de grano directamente sobre el anillo del pico. El impactador era lo suficientemente grande como para crear un anillo de pico de 190 kilómetros de ancho (120 millas), para derretir, impactar y expulsar granito profundo, para crear colosales movimientos 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 el clima, provocado grandes caídas de temperatura y devastado la cadena alimentaria.

Hipótesis alternativas

Aunque la concurrencia de las extinciones del final del Cretácico con el impacto del asteroide Chicxulub apoya fuertemente la hipótesis del impacto, algunos científicos continúan apoyando otras causas contribuyentes: erupciones volcánicas, cambio climático, cambio del nivel del mar y otros eventos de impacto. El evento del final del Cretácico es la única extinción masiva que se sabe que está asociada con un impacto, y otros grandes impactos, como el impacto del embalse de Manicouagan , no coinciden con ningún evento de extinción notable.

Trampas Deccan

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 comenzaron alrededor de 68 millones de años y duraron más de 2 millones de años. La evidencia más reciente muestra que las trampas entraron en erupción durante un período de solo 800.000 años que abarcan el límite K-Pg y, por lo tanto, pueden ser responsables de la extinción y la recuperación biótica retrasada a partir de entonces.

Las trampas Deccan podrían haber causado la extinción a través de varios mecanismos, incluida la liberación de polvo y aerosoles sulfúricos en el aire, que podrían haber bloqueado la luz solar y, por lo tanto, reducido la fotosíntesis en las plantas. Además, el vulcanismo de Deccan Trap 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. El aumento de las emisiones de dióxido de carbono también provocó lluvia ácida, evidenciada por una mayor deposición de mercurio debido a una mayor solubilidad de los compuestos de mercurio en agua más ácida.

En los años en que la hipótesis de las trampas de Deccan se vinculaba con una extinción más lenta, Luis Álvarez (m. 1988) respondió que los datos escasos estaban engañando a los paleontólogos . Si bien su afirmación inicialmente no fue bien recibida, estudios de campo intensivos posteriores de lechos fósiles dieron peso a su afirmación. Eventualmente, 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 en la Tierra. Incluso Walter Alvarez reconoció que otros cambios importantes pueden haber contribuido a las extinciones.

Combinando estas teorías, algunos modelos geofísicos sugieren que el impacto contribuyó a las trampas de Deccan. Estos modelos, combinados con datación radiométrica de alta precisión, sugieren que el impacto de Chicxulub podría haber desencadenado algunas de las erupciones más grandes de Deccan, así como erupciones en volcanes activos en cualquier parte de la Tierra.

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 impactos múltiples casi simultáneos, quizás 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 mi) . Cualquier otro cráter que pudiera haberse formado en el Océano Tethys habría sido oscurecido desde entonces por la deriva tectónica hacia el norte de África e India.

Regresión del nivel del mar de Maastrichtiano

Existe evidencia clara 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 últimas capas son terrestres; las primeras capas representan las costas y las primeras capas representan los fondos marinos. Estas capas no muestran la inclinación y la 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 evidencia directa de la causa de la regresión, pero la explicación actualmente aceptada es que las dorsales oceánicas se volvieron menos activas y se hundieron por su propio peso.

Una regresión severa habría reducido en gran medida 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 masiva marina, pero este cambio no habría causado la extinción de los ammonites. La regresión también habría causado 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.

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 en gran medida 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 la expansión de los ambientes de agua dulce , ya que la escorrentía continental ahora tenía que viajar distancias más largas antes de llegar a los océanos . Si bien este cambio fue favorable para los vertebrados de agua dulce , los que prefieren ambientes marinos, como los tiburones, lo sufrieron.

Múltiples causas

Los defensores de la causalidad múltiple ven las causas únicas sugeridas como demasiado pequeñas para producir la gran escala de la extinción, o como improbables para producir 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, los materiales particulados del vulcanismo enfriaron y secaron áreas del globo. Entonces ocurrió un evento de impacto, causando colapsos en las cadenas alimenticias basadas en la fotosíntesis, tanto en las cadenas alimenticias terrestres ya estresadas como en las cadenas alimenticias marinas.

Con base en estudios en la isla Seymour en la Antártida , Sierra Petersen y sus colegas argumentan que hubo dos eventos de extinción separados cerca del límite Cretácico-Paleógeno, uno relacionado con el vulcanismo de Deccan Trap y otro relacionado con el impacto de Chicxulub. El equipo analizó patrones de extinción combinados utilizando un nuevo registro de temperatura de isótopos agrupados de una sección límite K-Pg expandida y sin hiatos. Documentaron un calentamiento de 7,8 ± 3,3 °C sincrónico con el inicio del vulcanismo de Deccan Traps y un segundo calentamiento más pequeño en el momento del impacto del meteorito. Sugieren que el calentamiento local puede haber sido amplificado debido a la desaparición simultánea de hielo continental o marino. La variabilidad dentro de la capa indica una posible reducción en la estacionalidad después de que comenzaron las erupciones de Deccan, continuando hasta el evento del meteorito. La extinción de especies en la isla Seymour ocurrió en dos pulsos que coinciden con los dos eventos de calentamiento observados, lo que vincula directamente la extinción del final del Cretácico en este sitio con eventos volcánicos y de meteoritos a través del cambio climático.

Recuperación y diversificación

Representación de un artista de Thescelosaurus durante la extinción masiva K-Pg. Sobrevivió excavando, pero pronto moriría de hambre.

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. El ejemplo más llamativo es la sustitución de los dinosaurios por los mamíferos. Después de la extinción K-Pg, los mamíferos evolucionaron rápidamente para llenar los nichos que dejaron vacantes los dinosaurios. También significativo, dentro de los géneros de mamíferos, las nuevas especies eran aproximadamente un 9,1% más grandes después del límite K-Pg.

Otros grupos también se diversificaron sustancialmente. Según la secuenciación molecular y la datación de fósiles, muchas especies de aves (en particular, el grupo Neoaves ) parecían irradiar después del límite K-Pg. Incluso produjeron formas gigantes que no podían volar, como los herbívoros Gastornis y Dromornithidae , y los depredadores Phorusrhacidae . 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. En tierra, aparecieron serpientes gigantes y enormes serpientes madtsoiid , y en los mares, evolucionaron serpientes marinas gigantes. Los peces teleósteos se diversificaron explosivamente, llenando los nichos que dejó vacantes la extinción. Los grupos que aparecen en las épocas del Paleoceno y el Eoceno incluyen marlines, atunes, anguilas y peces planos. También se observan 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, quizás para tomar el lugar de los insectos comedores de hojas aniquilados por la extinción. Las termitas avanzadas constructoras de montículos, Termitidae , también parecen haber aumentado en importancia.

Se cree que el tamaño del cuerpo de los supervivientes de mamíferos placentarios aumentó evolutivamente primero, lo que les permitió llenar nichos después de las extinciones, y el tamaño del cerebro aumentó más tarde en el Eoceno .

Ver también

Notas explicatorias

Citas

Otras lecturas

enlaces externos