Gaan soorten nu voor de zesde keer massaal uitsterven?
Gaan soorten nu voor de zesde keer massaal uitsterven?
Laatste update: 14-05-2024
In de afgelopen 550 miljoen jaar is de aarde getroffen door vijf grote uitstervingsgolven, waarvan de laatste - het uitsterven van de dinosauriërs - de bekendste is. Na iedere uitstervingsgolf ontstaat er ruimte voor nieuwe planten- en diersoorten, waaronder de mens. Hoe zagen de vijf eerdere catastrofes eruit? En leeft de mens nu - in een periode die wel het antropoceen wordt genoemd - ook in een uitstervingsgolf?
Redacteur: Willemien Groot
Wat is een uitstervingsgolf?
Een uitstervingsgolf of massa-extinctie is een periode, variërend van 10.000 jaar tot enkele miljoenen jaren, waarin minimaal 75 procent van de flora en fauna in het water en op land uitsterft. Er verdwijnen altijd planten en dieren van het toneel. Ook onder normale omstandigheden sterft van iedere 10.000 soorten op aarde één soort per honderd jaar uit. Dit heet achtergrondextinctie. De situatie is anders bij catastrofen als een komeetinslag, een vulkaanuitbarsting of extreme klimaatverandering.
Die rampen veroorzaken in de afgelopen 550 miljoen jaar vijf grote uitstervingsgolven. De Amerikaanse wetenschappers Jack Sepkoski en David Raup bedenken daarvoor in 1984 de term de Grote Vijf. Elke uitstervingsgolf is het begin van een nieuwe periode in de geologische geschiedenis. De temperatuur op aarde verandert. Er is meer of minder CO2 in de atmosfeer. Na iedere massa-extinctie ontstaat ruimte voor nieuwe planten- en diersoorten. Zonder die uitstervingsgolven zou het leven op aarde er tegenwoordig heel anders uit hebben gezien.
Bioloog Jelle Reumer geeft aan dat we volgens sommige wetenschappers nu in de zesde uitstervingsgolf zitten en bespreekt de vorige vijf golven. Hele college zien? Kijk op NPO Start.
Leven we nu in de zesde uitstervingsgolf?
De grote uitstervingsgolven uit het verleden ontstonden door grote vulkaanuitbarstingen, stijging van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer, klimaatverandering en verzuring van de zeeën. Natuurlijke fenomenen die we vandaag de dag ook zien, maar dan grotendeels veroorzaakt door de mens. Welke soorten verdwijnen en hoe snel gebeurt dat? Wetenschappers zeggen dat we in de periode na 1850, die ze wel het Antropoceen noemen, in de zesde uitstervingsgolf zitten.
Het klimaat en de atmosfeer op aarde worden intensief beïnvloed door de mens. Door het uitsterven van soorten neemt de biodiversiteit af. De oceanen hebben last van opwarming en verzuring, en door ontbossing en land- en mijnbouw is er sprake van grootschalige erosie. Het Antropoceen is geen officiële geologische periode, maar geeft wel aan hoezeer de aarde de gevolgen ondervindt van de aanwezigheid van de mens.
Door menselijk toedoen ligt het uitsterven van gewervelde diersoorten (dieren met een inwendig skelet) ruim honderd keer hoger dan voor de industriële revolutie. Een groot aantal soorten is nog niet verdwenen, maar wel ernstig bedreigd, vooral omdat hun leefgebied krimpt of zelfs helemaal verdwijnt. Het gaat niet alleen om tijgers of apen, maar ook om kleinere dieren, zoals insecten. In Duitsland vliegen in een aantal natuurgebieden 75 procent minder insecten rond dan dertig jaar geleden. Die zijn niet alleen voedsel voor vogels en reptielen. Ook de mens heeft ze nodig. Insecten, zoals bijen, zorgen immers voor gewasbestuiving. Volgens de Amerikaanse onderzoeker Gerardo Ceballos heeft de aarde miljoenen jaren nodig om te herstellen als de huidige uitstervingsgolf in dit tempo doorgaat. Misschien staat zelfs het voortbestaan van de mens op het spel.
Wat weten we over de eerste uitstervingsgolf?
Vijf keer eerder maakt de aarde een uitstervingsgolf mee. De eerste, de Laat-Ordovicische massa-extinctie (445 miljoen jaar geleden) is de op-een-na-grootste uitstervingsgolf in de geschiedenis van de aarde. Zo'n 85 procent van het leven in zee verdwijnt.
Wat ging eraan vooraf? In het Ordovicium (488,3 – 443,7 miljoen jaar geleden) bestaat de aarde nog grotendeels uit water. In het zuiden ligt een enorme landmassa die zich uitstrekt tot aan de evenaar. In het noorden liggen twee kleinere continenten. Het huidige Nederland ligt onder water. Dit land is nog vrijwel onbewoond. Alleen in de kustgebieden leven primitieve algen en schimmels.
Het leven in de oceanen is al heel divers. De wateren zijn bevolkt met roofdieren als zeeschorpioenen, de eerste kraakbeenvissen en inktvisachtigen. Ze jagen op trilobieten die eruit zien als grote pissebedden.
Tijdens het Ordovicium komen de eerste levensvormen op aarde voor in het water. Hele aflevering zien? Kijk op NPO Start.
Grote groepen zeelelies bedekken de zeebodem. Zeelelies zijn geen planten, zoals de naam doet vermoeden, maar dieren. Ze behoren tot de oudste diersoorten op aarde. Nu nog leven er zo'n zeshonderd soorten zeelelies in de oceanen.
Zo'n 445 miljoen jaar geleden daalt de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Hoe dat komt weten we niet precies, maar het gevolg is een plotselinge ijstijd. Die duurt ongeveer een miljoen jaar. In het zuiden groeit de ijskap. Die ijsvorming onttrekt zoet water aan de oceanen en de zeespiegel daalt. Eerst verdwijnt het leven in de ondiepe, warme wateren. Aan het einde van de ijstijd stijgt de zeespiegel weer en wordt het warmer. Nu verdwijnen de soorten die goed tegen kou kunnen. Hun fossielen vinden we overal terug in natuursteen.
Levende fossielen
Formeel is een levend fossiel de laatste overgebleven soort van een groep dieren die we verder alleen van fossielen kennen. Maar we gebruiken de term ook voor dieren die in de afgelopen miljoenen jaren niet of nauwelijks zijn veranderd. Bijvoorbeeld de Ginkgo biloba of Japanse notenboom is zo'n levend fossiel. De Coelacanth is een diepzeevis die al in het Devoon rondzwom. Wetenschappers hebben levende exemplaren gevonden voor de kust van Zuid- en Oost-Afrika.
In het natuursteen van Amsterdamse stoepen zijn sporen van de eerste levensvormen te herkennen. Hele fragment zien? Kijk op Vroegevogels.nl
De tweede uitstervingsgolf: meteorieten of plantengroei?
In het laat-Devoon, ongeveer 375 miljoen jaar geleden, verdwijnt zo'n 75 procent van alle soorten van de aardbodem. Vooral het zeeleven krijgt een enorme klap te verwerken.
De aarde heeft zich dan hersteld van de eerste uitstervingsgolf. Tijdens het Siluur (443,7 - 416 miljoen jaar geleden) en het Devoon (416 - 359 miljoen jaar geleden), stijgt de temperatuur weer en de ijskap trekt zich terug. De zeespiegel stijgt. De overlevenden van de eerste massa-extinctie, zoals zeepissebedden (trilobieten), kwalachtigen en schelpdieren, krijgen gezelschap van nieuwe soorten. Ammonieten bijvoorbeeld. Dit zijn inktvisachtige dieren die we kennen van de grote ronde fossielen. In zee zwemmen beenvissen. Op de zeebodem ontstaan grote riffen met sponzen en koraal.
De landmassa's in het zuiden en het noorden zijn geheel bedekt met planten en uitgestrekte bossen. In het spoor van de flora verschijnen primitieve insecten. De eerste gewervelde dieren, dieren met een inwendig skelet, kruipen aan het land. Deze amfibieën leven zowel in het water als op land.
De oorzaak van de tweede grote uitstervingsgolf is niet helemaal zeker. De eerste mogelijkheid is de inslag van een aantal meteorieten, waarvan resten zijn gevonden in Australië en in de Amerikaanse staat Nevada. Waarschijnlijker is fotosynthese. Planten maken zuurstof door CO2 aan de atmosfeer te onttrekken. De concentratie CO2 in de atmosfeer neemt af. En minder CO2 in de lucht betekent dat de temperatuur op aarde daalt. Planten en dieren die niet tegen kou kunnen, verdwijnen. Dat zou verklaren waarom vooral het leven in ondiepe warme wateren, zoals koraal, uitsterft. De massa-extinctie in het Laat-Devoon duurt zo'n drie miljoen jaar. Dat is betrekkelijk lang vergeleken met andere uitstervingsgolven.
Boosdoener CO2
Bij de grote uitstervingsgolven speelt de koolstofcyclus een grote rol. Planten leven van CO2 (koolstofdioxide) en geven zuurstof af, wat mensen en dieren nodig hebben om te leven. Zij ademen CO2 uit. Bij de catastrofen is steeds sprake van een grote toename of afname van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Bijvoorbeeld veroorzaakt door een vulkaanuitbarsting of door plotselinge plantengroei. Een forse temperatuurstijging of een nieuwe ijstijd zijn het gevolg.
De perioden Cambrium, Ordovicium, Siluur, Devoon en Perm vormen samen een era: het zogenoemde Paleozoïcum. Deze era loopt van 570 tot ongeveer 248 miljoen jaar geleden. Het oppervlak van de aarde is volop in beweging. Er ontstaat in hoog tempo nieuw leven. De evolutie raakt in een stroomversnelling, die op sommige momenten abrupt wordt onderbroken door een massa-extinctie.
Trilobieten, een soort reuzenpissebedden, komen voor tijdens het Ordovicium, Devoon en Perm en overleven daarmee twee grote uitstervingsgolven.
De derde uitstervingsgolf: hoe werd de evolutie 300 miljoen jaar teruggeworpen?
De uitstervingsgolf van 252 miljoen jaar geleden, op de grens van het Perm (ongeveer 290 tot 250 miljoen jaar geleden) en het Trias (250 tot 200 miljoen jaar geleden) maakt bijna een einde aan het leven op aarde. Zo'n 95 procent van het zeeleven bezwijkt aan de gevolgen van vulkanisme. Op land verdwijnt zo'n 70 procent van de gewervelde diersoorten. Het plantenrijk had zich deels al aangepast aan een warmer landklimaat.
Zo zouden de landsgrenzen van tegenwoordig eruit hebben gezien op supercontinent Pangea.
De aarde is in die tijd bedekt met het supercontinent Pangea. Dit strekt zich ononderbroken uit van de Zuidpool tot de Noordpool. Het is er warm en droog. Nederland ligt in het oosten, ongeveer ter hoogte van de huidige Sahara. Naast deze landmassa ligt de zogenoemde 'alzee' Panthalassa, met alleen een noord-zuidelijke stroming. De huidige Grote Oceaan is daarvan een overblijfsel.
De eerste dieren verlaten het water en leven helemaal op land. Aan het einde van het Perm leven de archosauriërs, voorouders van de vogels en krokodillen. Er ontstaan zoogdierachtige reptielen, eierleggende reptielen die zich ontwikkelen tot zoogdieren.
De veroorzaker van de massa-extinctie die bekend staat als The Great Dying is wijdverbreid vulkanisme in het gebied dat we nu kennen als Siberië. Uit grote scheuren in de aardkorst ontsnappen lava, aswolken en broeikasgassen. De restanten hiervan vinden we in enorme basaltvelden van de Siberische Trappen. De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer neemt fors toe en de wereldwijde temperatuur op aarde stijgt: 40 graden celsius is geen uitzondering. Oceanen nemen steeds meer CO2 op en verzuren. Bacteriën in het zeewater spuwen het broeikasgas methaan uit. Die vulkanische periode duurt vermoedelijk een miljoen jaar.
De Perm-Trias-extinctie luidt het begin van een nieuwe era in: het Mesozoïcum. Beter bekend als het tijdperk van de dinosauriërs.
De vierde uitstervingsgolf: hoe verdwenen de landdieren?
Bij de massa-extinctie op de grens van het Trias (200 miljoen jaar geleden) en Jura (ongeveer 200 tot 145 miljoen jaar geleden) sterft een groot deel van het leven op land uit. Bij de catastrofe verdwijnt 80 procent van de dan bestaande soorten. Ook insecten blijven niet gespaard, het zeeleven blijft grotendeels wél. De uitstervingsgolf duurt vermoedelijk nog geen 10.000 jaar.
Hoe ziet de aarde er destijds uit? Na The Great Dying is de planeet aan het begin het Trias (ongeveer 250 tot 200 miljoen jaar geleden) zo'n vijf miljoen jaar lang vrijwel onbewoond. Daarom zijn er nauwelijks fossielen uit die periode. Het leven heeft alle ruimte zich opnieuw uit te vinden. In het Trias leven de dieren die aan de wieg staan van de biodiversiteit die we nu kennen. Op land heersen de archosauriërs, de voorouders van de krokodillen. Dinosauriërs en de eerste vliegende reptielen, de pterosauriërs, spelen nog een ondergeschikte rol. In de oceanen veroveren vreemde reptielen een plek aan de top van de voedselketen. Er zijn plesiosauriërs, met hun lange nek en vier vinnen die vroeger ooit poten zijn geweest. En de ichthyosauriërs die lijken op dolfijnen.
Waarom deze soortenovervloed aan het einde van het Trias grotendeels verdwijnt, is nog onduidelijk. Er zijn geen aanwijzingen voor meteorietinslagen. Het meest voor de hand liggend lijkt klimaatverandering. Aan het einde van het Trias valt het supercontinent Pangea, dat zich uitstrekt van Noord- naar Zuidpool, langzaam uit elkaar. Dit gaat gepaard met vulkanisme en een toename van CO2 in de atmosfeer.
De vijfde uitstervingsgolf: waar zijn de dinosaurussen gebleven?
De komeet die 66 miljoen jaar geleden inslaat bij het schiereiland Yucatan in Mexico, verwoest 50 procent van het leven in de oceanen. Op land sterven alle grote niet-vliegende dinosauriërs uit. Zelfs de imposante Tyrannosaurus Rex gaat ten onder.
In de periode voorafgaand aan de vijfde uitstervingsgolf, het Krijt (ongeveer 140 tot 66 miljoen jaar geleden), begint de aarde te lijken op de planeet die we nu kennen. Kleine continenten zijn omgeven door oceanen. Er ontstaan zeestromingen langs de evenaar die warmer water verspreiden. Landmassa's krijgen een prille vorm van afwisselende seizoenen.
Dinosauriërs zijn de heersende dieren op aarde. Ze ontwikkelen een grote diversiteit. Er zijn vleeseters en planteneters, grote en kleine dinosauriërs. Van de reusachtige T-Rex tot Anchiornis, een dinosaurus niet groter dan 30 centimeter en bedekt met veren. Er zijn al kleine zoogdieren. Ze zijn schuw en leven vermoedelijk vooral 's nachts.
In zee jaagt de Mosasaurus, beter bekend als de Maashagedis. In de Pietersberg in Limburg en in de Limburgse ENCI-groeve vinden wetenschappers fossielen van dit zeemonster.
In de Pietersberg bij Maastricht zijn fossiele resten gevonden van een Mosasaurus.
In de krijtlagen van de Amerikaanse staat Montana vinden wetenschappers in 2013 het complete skelet van een T-rex. Onder grote belangstelling wordt het vrouwtjesdier 'Trix' tentoongesteld in Naturalis in Leiden. Door bestudering van het skelet weten we veel over Trix.
Tyrannosaurus rex Trix
Na het Krijt zijn er geen grote uitstervingsgolven meer. Dinosauriërs spreken nu nog steeds tot de verbeelding. Vooral bij kinderen, denk maar aan de populariteit van dinoplaatjes. Maar dankzij de verdwijning van de dinosauriërs zijn de zoogdieren en de vogels voortaan de dominante soorten op aarde. Dit zijn voorouders van het dierenrijk dat we nu kennen. Na miljoenen jaren evolutie verschijnen ook de eerste mensachtigen, maar ook ons voortbestaan is wellicht in gevaar.
In het kort
Bij een uitstervingsgolf of massa-extinctie verdwijnt minimaal 75 procent van de flora en fauna in het water en op land. Dat kan tienduizend tot enkele miljoenen jaren duren.
De zesde extinctie in het heden. Er zijn nog niet zoveel dieren en planten uitgestorven als tijdens massa-extincties. Maar wel zijn veel soorten in hun voortbestaan bedreigd.
De Laat-Ordovicische massa-extinctie (445 miljoen jaar geleden) is de op-een-na-grootste uitstervingsgolf in de geschiedenis van de aarde. Zo'n 85 procent van het leven in zee verdwijnt.
In het Devoon (375 miljoen jaar geleden) verdwijnt 75 procent van het zeeleven. Vermoedelijk is plantengroei de oorzaak van de uitstervingsgolf.
In het Perm (252 miljoen jaar geleden) verdwijnt 95 procent van het leven. Het is niet opgewassen tegen enorme vulkaanuitbarstingen en stijging van de CO2 in de atmosfeer.
In het Trias (200 miljoen jaar geleden) vaagt de uitstervingsgolf alle concurrentie weg voor een nieuwe soort: de dinosauriërs.
In het Krijt (66 miljoen jaar geleden) leggen de reuzen van de aarde het af tegen een meteoriet die inslaat bij Mexico. De dinosauriërs maken ruimte voor vogels, zoogdieren en uiteindelijk de mens.
En je weet het!
Anderen het laten weten?
