การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ปลายยุคอีเดียคารัน จุดเปลี่ยนของสิ่งมีชีวิต

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ปลายยุคอีเดียคารัน หรือที่รู้จักกันในชื่อ วิกฤตคอตลิน (Kotlin Crisis) คือเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เชื่อว่าเกิดขึ้นในช่วงปลายของยุคอีเดียคารัน ซึ่งเป็นยุคสุดท้ายของมหายุคโปรเทอโรโซอิก (Proterozoic eon) เหตุการณ์นี้ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความหลากหลายทางชีวภาพของโลกในขณะนั้น

หลักฐานของการสูญพันธุ์

หลักฐานที่ชี้ให้เห็นว่าเกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ขึ้น ได้แก่ การลดลงอย่างมหาศาลของความหลากหลายของอะคริทาร์ค (acritarchs) การหายไปอย่างกะทันหันของสิ่งมีชีวิตกลุ่มอีเดียคารัน (Ediacara biota) และสิ่งมีชีวิตที่สร้างเปลือกหินปูน (calcifying organisms) รวมถึงช่องว่างทางเวลาที่เกิดขึ้นก่อนที่สิ่งมีชีวิตในยุคแคมเบรียนจะเข้ามาแทนที่

นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มเสนอว่าเหตุการณ์นี้อาจเกิดขึ้นเป็นสองระลอก โดยระลอกแรกเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 550 ล้านปีก่อน และระลอกที่สองเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 539 ล้านปีก่อน

หลักฐานทางชีวภาพ

สิ่งมีชีวิตในยุคอีเดียคารัน

ในช่วงยุคอีเดียคารัน บันทึกฟอสซิลแสดงให้เห็นสิ่งมีชีวิตสองกลุ่มหลัก ได้แก่ "สิ่งมีชีวิตอีเดียคารัน" (Ediacaran biota) ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตร่างกายอ่อนนุ่มที่ถูกรักษาไว้โดยแผ่นจุลชีพ (microbial mats) และ สิ่งมีชีวิตที่สร้างเปลือกหินปูน เช่น Cloudina และ Namacalathus ซึ่งมีโครงร่างเป็นคาร์บอเนต

เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทั้งสองกลุ่มนี้หายไปอย่างกะทันหันเมื่อสิ้นสุดยุคอีเดียคารัน (ประมาณ 538.8 ± 0.2 ล้านปีก่อน) จึงเป็นที่ยอมรับว่าการหายไปนี้ไม่ใช่เพียงแค่การเปลี่ยนแปลงของสภาพการรักษาฟอสซิล แต่เป็นการสูญพันธุ์จริง

การเปลี่ยนแปลงของกลุ่มสิ่งมีชีวิต

ในช่วงปลายยุคอีเดียคารัน มีการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มสิ่งมีชีวิตระหว่าง กลุ่มไวท์ซี (White Sea biota) (560-550 ล้านปีก่อน) และ กลุ่มนามา (Nama biota) (550-539 ล้านปีก่อน) การเปลี่ยนผ่านนี้ทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลงอย่างมาก ซึ่งอาจเกิดจากการแข่งขันทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น หรือเหตุการณ์ขาดออกซิเจนในมหาสมุทร (anoxic event) ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการสูญพันธุ์ขนาดใหญ่เริ่มขึ้นก่อนที่จะถึงรอยต่อระหว่างยุคอีเดียคารันและยุคแคมเบรียน

ผู้รอดชีวิตหลังยุคอีเดียคารัน

บันทึกฟอสซิลในช่วงต้นยุคแคมเบรียนแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของกิจกรรมการขุดรูและการเพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม การ "ระเบิดของแคมเบรียน" (Cambrian explosion) ไม่ได้เกิดขึ้นในทันที ซึ่งหมายความว่าสัตว์ในยุคแคมเบรียนไม่ได้เข้ามาแทนที่สิ่งมีชีวิตอีเดียคารันโดยการผลักดันให้สูญพันธุ์ แต่เป็นการแพร่กระจายของสัตว์เพื่อเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยา (vacant niches) ที่ว่างลงหลังจากเหตุการณ์สูญพันธุ์ครั้งใหญ่

แม้ว่าจะมีทฤษฎีว่าสิ่งมีชีวิตอีเดียคารันทั้งหมดสูญพันธุ์ไป แต่ก็มีหลักฐานบางอย่างที่ชี้ว่าอาจมีผู้รอดชีวิต เช่น Ediacaria booleyi แม้ว่าสถานะของมันจะยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น Platysolenites และ Swartpuntia ที่พบว่าสามารถอยู่รอดข้ามรอยต่อของยุคได้

หลักฐานทางธรณีเคมีและตะกอน

หลักฐานทางธรณีเคมี

มีการตรวจพบค่า δ13C ที่ติดลบ (Negative δ13C excursions) ซึ่งเป็นสัญญาณทางธรณีเคมีที่มักเกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ โดยเฉพาะเหตุการณ์ Shuram excursion ที่เกิดขึ้นในช่วงรอยต่อระหว่างกลุ่มไวท์ซีและกลุ่มนามา รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทปคาร์บอนในช่วงปลายยุคอีเดียคารันและต้นยุคแคมเบรียน

หลักฐานทางตะกอน

การเปลี่ยนผ่านระหว่างกลุ่มไวท์ซีและกลุ่มนามาสะท้อนให้เห็นในบันทึกทางธรณีวิทยาผ่านการเพิ่มขึ้นของการสะสมตัวของหินดินดานสีดำ (black shale) ซึ่งบ่งบอกถึงสภาวะขาดออกซิเจนทั่วโลก (global anoxia) สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของมหาสมุทร และอาจเป็นเหตุการณ์ขาดออกซิเจนทางทะเลที่รุนแรงที่สุดในรอบ 550 ล้านปี