Katastrofizmas — apibrėžimas ir istorija geologijoje
Katastrofizmas geologijoje: istorija, Cuvier teorija ir uolienų sluoksnių paslaptys — sužinokite, kaip staigūs įvykiai formavo Žemės praeitį.
Katastrofizmas - tai idėja, kad praeityje Žemę paveikė staigūs, trumpalaikiai ir smarkūs įvykiai. Katastrofos, galimai pasaulinio masto, įvyko tarp ilgų ramaus neveiklumo laikotarpių. 1837 m. Viljamas Vuelas (William Whewell) tai pavadino katastrofizmu.
Buvo manoma, kad pagrindinė uolienų ir fosilijų pokyčių priežastis - katastrofos. Šie įrašai rodė, kad Žemėje, kuri kitais atžvilgiais buvo rami planeta, kartais įvykdavo milžiniški sukrėtimai.
Šią nuomonę palaikė didžiausias XIX a. pradžios lyginamasis anatomas ir paleontologas. Tai buvo Georges'as Cuvier, Nacionalinio gamtos istorijos muziejaus Paryžiuje (Muséum national d'histoire naturelle) direktorius. Cuvier įrodė, kad rūšys tikrai išnyko. Jo katastrofizmas paaiškino uolienų sluoksniuose pastebimą reguliarią rūšių kaitą. Jis neturėjo tikro paaiškinimo, kodėl vėlesnės rūšys skyrėsi nuo ankstesnių. Jis atmetė evoliucijos idėją, bet nesiūlė religinio sprendimo.
Prieštaravimai ir alternatyvos
Kartu su katastrofizmu XIX a. iškilo priešinga mokslo srovė — uniformitarizmas, kurį kūrė Jamesas Huttonas ir vėliau populiarino Charlesas Lyellas. Uniformitarizmas teigė, kad geologinius pokyčius lemia lėti ir nuolatiniai procesai (erozija, nuosėdų kaupimasis, uolienų kaitos procesai), veikę ilgą laiką. Lyell'o darbai (Principles of Geology, 1830–1833) ilgai dominavo geologijoje ir prieštaravo idėjai apie dažnas pasaulines katastrofas.
Kaip keitėsi požiūris XX a. ir vėliau
XX a. geologija gavo naujų priemonių: radiometrinį datavimą, stratigrafijos metodus, mikroskopinę uolienų analizę, ir įrodymus apie meteorinius smūgius. Dėl to pradėta vertinti, kad ir lėti procesai, ir staigūs įvykiai gali turėti reikšmingą poveikį. XX a. pabaigoje, ypač po 1980 m. Alvarezo hipotezės apie K–Pg (anksčiau K–T) ribą, kuri susiejo dinozaurų masinį išnykimą su asteroido smūgiu, katastrofizmui sugrįžo dalinis pripažinimas.
Konkrečios katastrofų rūšys ir įrodymai
- Tektoniniai pokyčiai ir žemės drebėjimai — staigūs, bet vietiškai ar regioniškai dideli įvykiai.
- Dideli vulkaniniai reiškiniai (pavyzdžiui, Siberijos laukai ar Deccan Traps) — ilgalaikiai, bet intensyvūs įvykiai, galintys keisti klimatą ir gyvybę.
- Asteroidų ir kometų smūgiai — palieka aiškius geologinius ženklus: kraterius, šoko bangos pėdsakus, tektitus, ir dažnai itin retų elementų anomalijas (pvz., iridisio koncentracijos).
- Didelės potvyninės bangos (tsunami) ir megafloodai — kai kuriose srityse palieka storus, netipinius nuogulų sluoksnius.
Šiuolaikinė sintezė
Dabar daugelis mokslininkų laiko katastrofizmą ir uniformitarizmą ne kaip griežtai prieštaraujančias doktrinas, o kaip papildančius požiūrius. Geologiniai procesai dažniausiai yra lėti ir nuolatiniai, tačiau kartais įvyksta stambių, trumpalaikių įvykių, turinčių reikšmingą — kartais globalų — poveikį. Tokia sintezė leidžia geriau suprasti masinius išnykimus (pvz., K–Pg), ilgalaikius klimato pokyčius ir regioninius geologinius kataklizmus.
Katastrofizmo reikšmė šiandien
Katastrofizmas turi praktinę reikšmę: žinant, kokius požymius geologai turi ieškoti (šoko pėdsakai, trumpų nuosėdų sluoksnių seka, cheminių anomalijų), galima identifikuoti praeities katastrofinius įvykius ir vertinti jų poveikį gyvybei bei klimatui. Be to, supratimas apie greitus, bet retus įvykius svarbus ir dabarties rizikų vertinimui (asteroidų stebėjimas, ugnikalnių monitoringas, skubios katastrofų valdymo priemonės).
Apibendrinant: katastrofizmas nėra vien tik istorinis mokslinis teiginys — tai požiūris, kuris kartu su kitomis geologijos doktrinomis padeda išsamiau atkurti Žemės istoriją ir įvertinti staigių įvykių reikšmę geologiniame ir biologiniame kontekste.
Opozicija
Jameso Huttono "Žemės teorija" (2 tomai, 1795 m.), po kurios sekė Charleso Lyello "Geologijos principai" (3 tomai, 1830-33 m.), pateikė visai kitokį vaizdą.
Tai buvo uniformitarizmas, taip pat Whewello sugalvotas žodis. Pagrindinė Huttono idėja buvo "dabartiniai procesai veikė ir praeityje". Žemės bruožus suformavo tie patys geologiniai procesai, kuriuos galima stebėti dabar, veikdami palaipsniui per didžiulį laiko tarpą.
Lyellas plėtojo šias idėjas ir pateikė daugybę stebėjimų, kuriuos buvo galima paaiškinti tik laipsnišku poveikiu. Jo knyga stipriai paveikė jaunąjį Čarlzą Darviną, kuris pirmąjį tomą pasiėmė su savimi į laivą "HMSBeagle", o antrąjį išsiuntė į Rio de Žaneirą.
Žemės amžius yra vienas iš diskusijos veiksnių. XIX amžiuje buvo manoma, kad Žemės amžius yra apie 100 mln. metų. Dabar žinome, kad jai apie 4560 mln. metų. Tai neabejotinai pakankamai ilgas laiko tarpas, kad vyktų lėti procesai.
Todėl ilgą laiką nuo 1840 iki 1980 m. beveik visi geologai buvo uniformistai, tikintys, kad "dabartis yra raktas į praeitį".
Sintezė
Galiausiai paaiškėjo, kad Žemės istorijoje vyko ir lėti procesai, ir greitos katastrofos.
Pagrindinė to priežastis - supratimas, kad asteroidų smūgiai ir kai kurie kiti įvykiai turėjo įtakos Žemės istorijai.
Dinozaurų pabaiga
1980 m. Walteris ir Luisas Alvarezas iškėlė prielaidą, kad prieš 65 mln. metų, kreidos periodo pabaigoje, į Žemę atsitrenkė 10 km asteroidas.
Šis smūgis sunaikino apie 70 % visų rūšių, įskaitant dinozaurus, ir paliko K/T išnykimo įrodymų. 1990 m. Čiksulubo vietovėje Jukatano pusiasalyje (Meksika), Meksikoje, buvo nustatytas 180 km (110 mylių) ilgio smūgį žymintis krateris.
Dabar diskutuojama tik dėl to, ar pagrindinis išmirimo mechanizmas buvo asteroido smūgis, ar plataus masto potvynio vulkanizmas Dekano spąstuose (įvykęs maždaug tuo pačiu metu). Abu siūlomi mechanizmai yra katastrofiški, nors tik asteroido smūgis buvo staigus.
Shoemaker-Levy 9 kometos susidūrimo su Jupiteriu stebėjimas parodė, kad katastrofiški įvykiai iš tiesų vyksta kaip gamtos reiškiniai.
Mėnulio kilmė
Pagal milžiniško smūgio hipotezę Mėnulis susidarė iš jaunos Žemės ir Marso dydžio protoplanetos susidūrimo nuolaužų. Tai yra mokslininkų palaikoma Mėnulio susidarymo hipotezė.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra katastrofizmas?
A: Katastrofizmas - tai teorija, teigianti, kad Žemės istoriją paveikė staigūs, smarkūs ir trumpalaikiai įvykiai, sukėlę pasaulines katastrofas tarp ilgų neveiklumo laikotarpių.
K: Kas ir kada sukūrė terminą "katastrofizmas"?
A: 1837 m. Viljamas Vjuelis (William Whewell) sukūrė terminą "katastrofizmas".
K: Kuo Georges Cuvier prisidėjo prie katastrofizmo teorijos?
A: Paryžiaus Nacionalinio gamtos istorijos muziejaus (Muséum national d'histoire naturelle) direktorius Žoržas Kiuvjė (Georges Cuvier) palaikė katastrofizmo teoriją, pateikdamas uolienų sluoksniuose rūšių išnykimo įrodymų.
K: Koks ryšys tarp katastrofų ir pokyčių, matomų uolienose ir fosilijose?
A: Pagal katastrofizmo teoriją katastrofos buvo pagrindinė uolienų ir fosilijų pokyčių priežastis.
K: Ar Georges Cuvier pasiūlė paaiškinimą, kodėl vėlesnės rūšys skiriasi nuo ankstesnių?
Atsakymas: Ne, Georges'as Cuvier nesiūlė paaiškinimo, kodėl vėlesnės rūšys skiriasi nuo ankstesnių.
K: Ar Georges Cuvier tikėjo evoliucija?
Atsakymas: Ne, Georges'as Cuvier atmetė evoliucijos idėją kaip rūšių kaitos paaiškinimą.
K: Ar Georges Cuvier siūlė religinį sprendimą kaip alternatyvą evoliucijai?
Atsakymas: Ne, Georges'as Cuvier nesiūlė religinio sprendimo kaip alternatyvos evoliucijai.
Ieškoti