Особливості масового вимирання видів:
1.Жодне з масових вимирань не перервало наступності і послідовності розвитку біоти. Життя на Землі одного разу з'явившись, не переривалось і є за визначенням В.Вернадського, геологічно вічним.
2.Настаючі за вимираннями еволюційні спалахи щоразу піднімали таксономічну різноманітність вище докризового рівня. В такому випадку довготривалою закономірністю є ріст сумарного числа таксонів.
3.Масові вимирання різняться за амплітудою, а також за таксономічною і екологічною вибірковістю.
4.Переконливих доказів правильної періодичності масових вимирань немає, і, можливо, проміжки часу, що їх розділяли, не були навіть приблизно рівними.
5.Між характером і амплітудою абіотичних та біотичних змін немає однозначної відповідності.
На острові Каракатау, після катастрофічного виверження вулкану у 1883 році, вигинуло все живе. Нова фауна сформувалась всього за 50 років, але вона виявилась значно біднішою за попередню не дивлячись на те, що острів розміщений в тропічній зоні і відстані до найближчих островів дуже малі. Це явище можна пояснити і надзвичайно коротким еволюційним часом, і антропічним впливом.
Екологічні кризи розрізняють відповідно до обраних критеріїв за такими основними вимірами: припиненням (рушієм), об'єктною визначеністю, ієрархічним статусом, здійснюваним ефектом.
За припиненням (рушієм) екологічні кризи бувають: а) природного та б) антропогенного походження. У першому випадку відповідні зміни в екосистемах постають як наслідок реалізації закономірностей самоорганізації та саморозвитку біоти (конкуренції, елімінації нездалих), стихійних явищ (геологічних процесів, космічних впливів тощо) та ін. У другому – йдеться про спричинення (свідоме чи стихійне, вільне чи мимовільне) екологічних криз людською діяльністю, навіть самою присутністю людини у тих чи інших екосистемах
2.1. Природні шляхи екологічної кризи
Природні екологічні кризи викликаються дією, переважно, чинників абіотичних та біогенних.
Абіотичні чинники пов'язані з дією обставин та об'єктів неорганічної природи. Вони поділяються за походженням на: а) геологічні та б) космічні (астрофізичні). Як ті, так і інші істотно впливали і впливають на перебіг життєвих процесів у біосфері, її стійкість чи, навпаки, дестабілізацію, тобто кризи і катастрофи. Звернемося у зв'язку з цим до так званого катастрофізму — вчення про масові вимирання в минулі геологічні епохи багатьох видів рослин і тварин, цілих флор і фаун, котрі неодноразово викликали глобальні кризи у найбільшій екосистемі планети – біосфері.
Ще у 1821 р. великий французький натураліст Жорж Кюв'є у трактаті «Роздуми про перевороти на поверхні земної кулі» застосував принцип катастрофізму, який грунтується на визнанні різких глобальних змін клімату та інших геологічних чинників як визначальних у вимиранні видів [31]. Особливої ваги висунутій концепції надавав помічений ученим збіг періодичних вимирань видів тварин і значних змін їхнього природного довкілля.
На початку і в середині XX ст. катастрофізм набув нового імпульсу у своєму розвитку, насамперед завдяки працям німецького палеонтолога Отто Шіндевольфа. Сучасну форму його називають неоттастрофізмом. Межі геологічних ер, а певною мірою також і формацій, вважав учений, фіксують собою різкі зміни у складі тваринного світу; самі ж причини цього явища коріняться в іншому. Шіндевольф для пояснення кардинальних змін земної біоти вводить поняття типострофізму, що означає стрибкоподібні зміни типів організації на всіх її рівнях шляхом зміни ранніх стадій онтогенезу. Інакше кажучи, неокатастрофізм до зовнішніх причин криз, зумовлених абіотичними чинниками, додає також і внутрішні – біотичну, формотворчу спонуку.
Американські палеонтологи Вальтер та Луїс Альвареси докладно обгрунтували так звану іридієву гіпотезу масових вимирань, а Д. Рауп та Дж. Сепкоськи – концепцію 26-мільйонних циклів вимирання через своєрідне вичерпання «життєвості» видів [42].
Іридієва аномалія на межі крейдяного та палеогенового періодів, вважають Альвареси, є наслідком космічного удару. Така аномалія зафіксована в понад 650 геологічних розрізах, що свідчить про глобальні масштаби події; її космічне походження підтверджується геохімічними, астрономічними, мінералогічними та ізотопними дослідженнями. А головне: модель іридієвої аномалії задовільно пояснює масове крейдяне вимирання тварин. Щоправда, вона практично не прийнятна для осмислення природи багатьох інших кризових явищ в історії біосфери.
Рауп і Сепкоськи проаналізували зміни інтенсивності вимирання родин морських тварин протягом 39-ти геологічних періодів – від пермського до пліоценового. Визначили кількість родин, котрі вимирають в одному віці (зрозуміло, геологічному), окрім тих, які погано ідентифікуються, або які існують і до сих пір. У результаті вони прийшли до висновку про існування циклів вимирання з періодичністю в 26 млн років — здебільшого для мезозойських та кайнозойських вимирань [42]. Зрозуміло, малоймовірними є внутрішні причини таких подій, а тому дослідники схиляються до позаземних чинників чи, навіть, до прояву дії якихось, ще невідомих, астрофізичних процесів. Без їхнього існування та впливу еволюція біоти, вся біосфера мали б зовсім інший вигляд.
Необхідно згадати також і вельми оригінальну концепцію вимирання флор і фаун у минулі геологічні часи, котра пов'язує це із збурюючим впливом таємничої гіпотетичної зірки Немезиди – невідомого досі супутника Сонця. Попри деяку фантастичність зробленого припущення, практичні американці відразу налагодили спостереження (за допомогою двох телескопів) за цим ймовірним космічним тілом. На жаль, поки що пошуки виявилися невтішними, що, однак, не знімає саму проблему екзопланетного спричинення багатьох земних екологічних криз.
Фактично, як вважає відомий британський геолог Е. Хелем, єдиним доказом неземної природи масових вимирань є іридієва аномалія на межі крейди та палеогену [42]; зате доказів земних причин таких подій – значно більше. А тому більшість фахівців схиляється до таких висновків:
а) не існує бездоганних доказів зв'язку космічних ударів і масових вимирань;
б) немає підстав вести мову про строгу циклічність масових вимирань;
в) достовірна відповідність між явищами вимирання, з одного боку, і формотворенням, з іншого, також відсутня.
Водночас навіть найвідчайдушніші скептики не можуть заперечувати фактів дійсно великих вимирань у минулій історії Землі, оскільки вся геостратиграфічна шкала бере за основу виділення періодів різкі зміни флор та фаун. Досить важко заперечувати й існування справді циклічних явищ у протіканні деяких астрофізичних процесів.
Існують такі періоди коливань: сонячної активності з «кроком» у 9-11 років; рівня сонячної радіації, спричиненими змінами нахилу земної осі до площини екліптики з «кроками» 1800 років, 4000 років, 20-25 млн років, 90 млн років. Цілком ймовірними є припущення щодо існування великого циклу в 170-190 млн років, пов'язаного з регулярністю проходження Сонячної системи через площину Галактики. Наразі важко заперечувати також існування декількох «великих» і понад десяти «дрібних» масових вимирань [9]. Фактом залишається і те, що після кожної подібної біосферної екологічної кризи або з'являлися нові таксони, або «вибухали» новими рисами вже існуючі.
Безумовно, крім екзогенних, тобто зовнішніх щодо біосфери, причин екологічних криз (вимирання видів та ін.) існують також і ендогенні чинники, тобто внутрішньобіосферні. Мова йде про геологічні, кліматичні, термічні, оптичні та інші впливи. З урахуванням цих обставин запропоновано чимало різних моделей вимирання та екологічних криз.
Яскравим прикладом подібних узагальнень можуть бути численні еколого-кліматичні моделі, які пояснюють згадані явища дією певних земних сил — геологічних, гідрологічних, термальних та ін. Чималу традицію мають, наприклад, пояснення масових вимирань похолоданнями чи, навпаки, потепліннями клімату. Останнім часом до цієї проблеми звернувся відомий палеонтолог С. Стенлі (1984), який зробив висновок, що саме похолодання було істотною, якщо не найважливішою причиною масових вимирань [44]. До визнання кліматичних причин масових вимирань схиляється також і багато інших вчених (М. І. Будико, Г. С. Голіцин та ін.), хоча обґрунтовується можлива рушійна роль і інших чинників – вулканічних, тектонічних [37] і т. д.
Біогенні чинники, тобто чинники органічного походження, диференціюються за джерелом впливу на: а) внутрішні (ендогенні); б) зовнішні (екзогенні).
Внутрішні біогенні чинники вимирання видів визначаються структурною спадковістю, особливостями онтогенезу, популяційною структурою виду, особливостями життєвих форм, реалізацією певної норми реакції та генотипу, деякими іншими особливостями. Нерідко буває так, що елементарні еволюційно-генетичні процеси, наприклад дрейф генів, призводять до переважання в структурі популяції генів, пов'язаних з елімінацією, котрі зменшують життєвість окремих організмів та виду в цілому. Так само і деформація нормального плину онтогенезу часто-густо унеможливлює життєвість особини чи досягнення нею імагінальної стадії розвитку, на якій, як правило, лише і можливе відтворення.