Катастрофизъм: Теория за внезапни геоложки катаклизми и изчезвания
Катастрофизъм: разкриване на внезапни геоложки катаклизми и масови изчезвания — исторически доказателства от фосили, класически теории и влияние върху разбирането за еволюцията.
Катастрофизмът е идеята, че в миналото Земята е била засегната от внезапни, краткотрайни и много силни събития, които са оставили трайни следи в геоложките слоеве и в живота на планетата. Според тази теория тези катастрофи — в някои версии с регионален, а в други с почти световен мащаб — се редуват с по-дълги периоди на относително спокойие и бавни промени. Терминът „катастрофизъм“ е въведен и популяризиран през XIX в.; в текста по-горе думата се свързва с фигурата на Уилям Уил (в историческите източници често посочван като William Whewell), който използва и обсъжда подобни идеи около 1837 г.
Исторически контекст и развитие
Катастрофизмът възниква в период, когато ранните геолози и палеонтолози се опитват да тълкуват наблюдаваните смени в скалните пластове и внезапните поява/изчезване на големи групи организми в записа на фосилите. Смята се, че тези внезапни промени са били основна причина за разликите между по-старите и по-новите фауни и флори, които се виждат в геоложките пластове.
Ролята на Жорж Кювие
В подкрепа на катастрофистката теза в началото на XIX век стои един от най-изтъкнатите учени в областта на сравнителната анатомия и палеонтологията — Жорж Кювие, директор на Националния музей на естествената история в Париж. Кювие анализира фосилните останки и показва убедително, че изчезвания на цели видове и групи действително са се случвали в миналото. От това той заключава, че редица резки промени в записите на слоевете са следствие на „революции“ или катастрофични събития, които са унищожавали част от биотата.
Кювие е силно критикувал идеята за трансмутация (еволюция) в тогавашния смисъл и смята, че наблюдаваните смени не могат да се обяснят единствено с постепенно развиващи се процеси. Въпреки това той не се задълбава в религиозни аргументи за причината на катастрофите, а търси естествено обяснение за свидетелствата от геоложкия и фосилен запис.
Критики и алтернативи
През XIX век на идеята за катастрофите се противопоставят поддръжниците на униформитаризма, най-ярък представител на който е Чарлз Лайел. Униформитаризмът твърди, че същите бавни, постепенни процеси, които действат и днес (ерозия, отлагане, вулканизъм, тектонски движения), са обяснението за формите и пластовете на Земята в миналото. Дебатът между катастрофизъм и униформитаризъм допринася за развиването на геологията като наука и за по-прецизни методи за интерпретиране на слоевете и фосилите.
Съвременен възглед: нео-катастрофизъм и масови изчезвания
Днес повечето учени приемат, че геоложката история на Земята включва както дългосрочни, постепенни процеси, така и отделни силни, бързи събития, които могат да причинят масови изчезвания. Откритията от XX век (напр. доказателствата за удар от астероид в края на кредата) показват, че катастрофални събития в отделни моменти са имали ключова роля в промяната на биосферата. В модерната литература често се говори за „нео-катастрофизъм“ — възприемане на комбинация от постепенни и внезапни фактори като движещи сили на геоложката и биологичната промяна.
Примери за катастрофални фактори
- Ударни събития (астероиди/комети) — свързвани с масови изчезвания като това в края на кредата.
- Интензивни вулканични изригвания — например супервулканични епизоди или дълги фази от лавови потоци, които променят климата и околната среда.
- Рязки климатични промени — бързи застудявания или затопляния, свързани с промени в океанските течения или атмосферата.
- Комбинации от фактори — често масовите изчезвания се обясняват с няколко едновременно действащи причини.
Защо катастрофизмът има значение
Разбирането на ролята на катастрофите в историята на Земята помага да се интерпретират големи и внезапни промени в биодиверситета и геологията. Това знание е важно и за прогнозиране на възможните последици от бъдещи екстремни събития, както и за разбиране на процесите, довели до появата и изчезването на големи групи организми в миналото.
В обобщение: катастрофизмът исторически е бил антитеза на чистия униформитаризъм, а днешната наука приема, че както бавни, постепенни процеси, така и отделни катастрофални събития имат място в историята на Земята и в обяснението на фосилния и геоложкия запис.
Опозицията
"Теория на Земята" на Джеймс Хътън (2 тома, 1795 г.), последвана от "Принципи на геологията" на Чарлз Лайъл (3 тома, 1830-33 г.), рисува съвсем различна картина.
Това е униформизъм, също дума, измислена от Уил. Основната идея на Хътън е, че "днешните процеси са протичали и в миналото". Характеристиките на Земята са били оформени от същите геоложки процеси, които могат да се наблюдават в настоящето, действайки постепенно в продължение на огромен период от време.
Лайъл развива тези идеи и представя огромен брой наблюдения, които могат да бъдат обяснени единствено с постепенното действие. Книгата му оказва силно влияние върху младия Чарлз Дарвин, който взема първия том със себе си на кораба "Бийгъл", а втория том изпраща в Рио де Жанейро.
Възрастта на Земята е фактор в дебата. През XIX в. се смята, че Земята е на около 100 милиона години. Сега знаем, че тя е на около 4560 милиона години. Това определено е достатъчно дълго време, за да се проявят бавни процеси.
В резултат на това за дълъг период от 1840 г. до 1980 г. почти всички геолози са униформисти, които вярват, че "настоящето е ключът към миналото".
Синтез
В крайна сметка стана ясно, че в историята на Земята роля са изиграли както бавните процеси, така и бързите катастрофи.
Основна причина за това е осъзнаването на факта, че ударите на астероиди и някои други събития са повлияли на историята на Земята.
Краят на динозаврите
През 1980 г. Уолтър и Луис Алварес изказват предположението, че астероид с дължина 10 км е ударил Земята преди 65 милиона години в края на периода Креда.
Ударът унищожава около 70% от всички видове, включително и динозаврите, като оставя следи от събитието на измиране К/Т. През 1990 г. в Чиксулуб на полуостров Юкатан, Мексико, е идентифициран 180-километров (110 мили) кратер, маркиращ удара.
Единственият дебат, който се води сега, е дали основният механизъм на измиране е бил ударът на астероида или широко разпространеният вулканичен потоп от Декан трап (който е настъпил по същото време). И двата предложени механизма са катастрофални по своята същност, макар че само ударът на астероида е бил внезапен.
Наблюдението на сблъсъка на кометата Шумейкър-Леви 9 с Юпитер илюстрира, че катастрофалните събития се случват като природни явления.
Произход на Луната
Хипотезата за гигантски удар е, че Луната е създадена от отломки от сблъсъка между младата Земя и протопланета с размерите на Марс. Това е предпочитаната научна хипотеза за образуването на Луната.
Въпроси и отговори
В: Какво е катастрофизъм?
О: Катастрофизмът е теория, според която внезапни, силни и краткотрайни събития са повлияли на историята на Земята, причинявайки световни катастрофи между дълги периоди на бездействие.
В: Кой и кога е въвел термина "катастрофизъм"?
О: Уилям Уеуел създава термина "катастрофизъм" през 1837 г.
В: С какво Жорж Кювие допринася за теорията за катастрофизма?
О: Жорж Кювие, директор на Националния природонаучен музей в Париж, подкрепя теорията за катастрофизма, като показва доказателства за изчезването на видове в скалните пластове.
Въпрос: Каква е връзката между катастрофите и промените, които се наблюдават в записите на скалите и фосилите?
О: Според теорията на катастрофизма катастрофите са основната причина за промените, наблюдавани в скалите и фосилите.
Въпрос: Предложил ли е Жорж Кювие обяснение защо по-късните видове се различават от по-ранните?
О: Не, Жорж Кювие не е предлагал обяснение защо по-късните видове се различават от по-ранните.
В: Вярвал ли е Жорж Кювие в еволюцията?
О: Не, Жорж Кювие е отхвърлил идеята за еволюцията като обяснение за промяната на видовете.
В: Предлагал ли е Жорж Кювие религиозно решение като алтернатива на еволюцията?
О: Не, Жорж Кювие не е предлагал религиозно решение като алтернатива на еволюцията.
обискирам