ห้ามหาวิบัติแห่งชีวิต

บทนำ · 445 → 201 ล้านปีก่อน

ห้าครั้งที่ชีวิตเกือบดับ

การสูญพันธุ์เกิดขึ้นตลอดเวลา แต่มีบางช่วงที่อัตราการสูญพันธุ์พุ่งสูงจนสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่หายไปภายในไม่กี่หมื่นถึงไม่กี่แสนปี เรียกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (mass extinction) ลูกโลกด้านซ้ายจะย้อนจากปัจจุบันกลับไปยังตำแหน่งทวีปของแต่ละยุค

แท่งแสดงช่วงค่าประมาณสัดส่วนชนิดพันธุ์ในทะเลที่สูญพันธุ์จากงานวิจัยต่างกลุ่ม ค่าเหล่านี้คำนวณย้อนจากข้อมูลระดับสกุลและวงศ์ จึงไม่ใช่การนับตรง ๆ แถวสีเทาคือเหตุการณ์สิ้นยุคไดโนเสาร์ แสดงไว้เพื่อเทียบ

“บิ๊กไฟว์” มาจากไหน

ในปี 1982 Raup และ Sepkoski นับจำนวนวงศ์สัตว์ทะเลที่หายไปในแต่ละช่วงเวลา และพบห้าช่วงที่โดดเด่นกว่าช่วงอื่น งานทบทวนปี 2023 ชี้ว่าทั้งห้าครั้งคือปลายสุดของการกระจายตัวที่ต่อเนื่อง ไม่ได้แยกขาดจากการสูญพันธุ์ปกติอย่างชัดเจน

ปลายยุคกัวดาลูเปียน (~259.5 ล้านปีก่อน) เคยถูกนับรวมกับมหามรณะปลายเพอร์เมียน เมื่อแยกออกมา บางทีมเสนอให้เป็นครั้งใหญ่ลำดับที่หก แต่อีกหลายทีมเห็นว่าเป็นการลดลงแบบค่อยเป็นค่อยไปหรือเป็นวิกฤตเฉพาะภูมิภาค บทที่ III จะเล่าข้อถกเถียงนี้

วิธีใช้: กดบทด้านล่างภาพ หรือกดลูกศร ← → เพื่อเปลี่ยนขั้น · ปุ่ม ▶ เล่นเหตุการณ์ในขั้นนั้น · ลากภาพเพื่อหมุนลูกโลก · ปุ่ม “เล่นทั้งเรื่อง” เล่นทุกขั้นต่อเนื่องแบบเต็มจอ

อ้างอิง: Raup & Sepkoski 1982 (Science); Marshall 2023 (Cambridge Prisms: Extinction); Stanley 2016 (PNAS)

บทที่ I · ขั้น 1 · ~445 ล้านปีก่อน

โลกที่ชีวิตยังอยู่ในทะเล

ปลายยุคออร์โดวิเชียน ผิวทะเลเขตร้อนร้อนถึงราว 32–37 °C ระดับน้ำทะเลสูง ทะเลตื้นท่วมขอบทวีปเป็นบริเวณกว้าง สัตว์ทะเลแตกแขนงมากที่สุดเท่าที่เคยมีมาในเวลานั้น บนบกมีเพียงพืชขนาดเล็กคล้ายมอสบางพื้นที่ ส่วนใหญ่เป็นหินเปล่า

ผิวทะเลเขตร้อน

32–37 °C

จากไอโซโทปออกซิเจนในฟอสซิล (Finnegan et al. 2011)

สิ่งมีชีวิตบนบก

แทบไม่มี

พืชยุคแรกคล้ายมอส ยังไม่มีต้นไม้และสัตว์บก

ตำแหน่งขั้วโลกใต้

กลางกอนด์วานา ใต้ซาฮาราปัจจุบัน

ร่องรอยธารน้ำแข็งยุคนี้ยังเห็นได้ในทะเลทรายของแอลจีเรียและลิเบีย

สัตว์เด่นในทะเล

ไทรโลไบต์ หอยงวงตรง (orthocone) แกรปโทไลต์ บราคิโอพอด ไบรโอซัว พลับพลึงทะเล ปะการังแท็บบูเลต โคโนดอนต์

ลูกโลกใช้แผนที่ความสูงโบราณ (PaleoDEM) ของ Scotese & Wright (2018) ที่ 445 ล้านปีก่อน สีพื้นดินและพืชพรรณเป็นการตีความทางศิลปะจากละติจูดและระยะห่างจากชายฝั่ง

อ้างอิง: Finnegan et al. 2011 (Science); Scotese & Wright 2018 PALEOMAP PaleoDEMs

บทที่ I · ขั้น 2 · ~444 ล้านปีก่อน · ระลอกแรก

ยุคน้ำแข็งฉับพลัน

นี่เป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งเดียวในกลุ่มบิ๊กไฟว์ที่เชื่อมโยงกับยุคน้ำแข็ง แผ่นน้ำแข็งขนาดมหึมาก่อตัวบนกอนด์วานาใกล้ขั้วโลกใต้ น้ำทะเลถูกดึงไปเก็บเป็นน้ำแข็ง ทะเลตื้นบนไหล่ทวีปแห้งลง

1. CO₂ ลดลง อาจจากการผุพังของหินที่เร็วขึ้น ซึ่งบางงานโยงกับพืชบกยุคแรก (ยังเป็นสมมติฐาน)
2. แผ่นน้ำแข็งขยายบนกอนด์วานาที่อยู่เหนือขั้วโลกใต้
3. ระดับน้ำทะเลลดลงราว 100 ม. ทะเลตื้นแห้ง ที่อยู่อาศัยหายไป
4. ทะเลเขตร้อนเย็นลงราว 5 °C สัตว์ที่ปรับตัวกับน้ำอุ่นตาย

ปริมาตรน้ำแข็ง

~150 ล้าน กม.³

ช่วงที่เป็นไปได้ 50–250 ล้าน กม.³

ระดับน้ำทะเล

ลดลง ~100 ม.

Brenchley et al. 1994

ทะเลเขตร้อน

เย็นลง ~5 °C

Finnegan et al. 2011

ช่วงน้ำแข็งสูงสุด

~2 แสนปี

อายุ U-Pb จากจีนตะวันตกเฉียงใต้ (Ling et al. 2019)

ในฉากนี้ บริเวณไหล่ทวีปที่ตื้นกว่า 100 ม. ในแผนที่ PaleoDEM จะกลายเป็นพื้นดินสีจาง ความลึกของทะเลตื้นในแผนที่โบราณเป็นค่าประมาณ ภาพจึงแสดงแนวโน้ม ไม่ใช่แนวชายฝั่งที่แม่นยำ

อ้างอิง: Finnegan et al. 2011 (Science); Ling et al. 2019 (Solid Earth Sciences); Armstrong & Harper 2014 (GSA Special Paper 505)

บทที่ I · ขั้น 3 · ~443 ล้านปีก่อน · ระลอกที่สอง

น้ำแข็งละลาย ทะเลขาดออกซิเจน

เมื่อน้ำแข็งละลาย ระดับน้ำทะเลกลับขึ้นมา แต่น้ำที่ท่วมไหล่ทวีปกลับอุ่นและขาดออกซิเจน บางแห่งมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ สัตว์ที่ปรับตัวกับน้ำเย็นในช่วงยุคน้ำแข็งจึงตายในระลอกที่สอง สภาพขาดออกซิเจนบางพื้นที่ลากยาวเข้าไปในยุคไซลูเรียนอีกกว่า 3 ล้านปี

ชนิดพันธุ์ที่สูญพันธุ์

~85%

Harper et al. 2014; Bond & Grasby 2020

สกุลที่สูญพันธุ์

42–57%

ขึ้นกับวิธีประเมิน (Stanley 2016 ถึง Bambach 2006)

อันดับความรุนแรง

ใหญ่เป็นอันดับสอง (นับระดับสกุล)

รองจากมหามรณะปลายยุคเพอร์เมียน (Stanley 2016)

หายไปมาก

ไทรโลไบต์ ~70% ของสกุล พลับพลึงทะเล ~70% ของสกุล แกรปโทไลต์น้ำลึก บราคิโอพอด ไบรโอซัว โคโนดอนต์

ผู้รอดและผู้ชนะ

บราคิโอพอดน้ำเย็นกลุ่ม Hirnantia แกรปโทไลต์ที่รอดแล้วแตกแขนงในไซลูเรียน

ข้อถกเถียง: แบบจำลองดั้งเดิมโยงสาเหตุกับยุคน้ำแข็ง ส่วน Bond & Grasby (2020) พบปรอทและโลหะผิดปกติในชั้นหินที่ด็อบส์ลินน์ สกอตแลนด์ และเสนอว่าภูเขาไฟขนาดใหญ่อาจเป็นตัวจุดชนวน แต่ยังไม่มีใครพบแหล่งลาวาของยุคนี้ และมีงานโต้แย้งตีพิมพ์ตามมา

ฟื้นตัว: ระบบนิเวศใช้เวลาราว 5 ล้านปีในยุคไซลูเรียน เร็วกว่าการฟื้นตัวหลังมหามรณะปลายเพอร์เมียนมาก

อ้างอิง: Bond & Grasby 2020 (Geology); Stockey et al. 2020 (Nature Communications); Stanley 2016 (PNAS); Sheehan 2001 (Annu. Rev. Earth Planet. Sci.)

บทที่ II · ขั้น 4 · ~375 ล้านปีก่อน

ป่าแรกของโลก

ยุคดีโวเนียนเป็นยุคที่ต้นไม้แท้ปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรก อาร์คีออปเทอริส (Archaeopteris) มีลำต้นเป็นเนื้อไม้และรากลึก ป่าแผ่จากชายฝั่งเข้าสู่แผ่นดิน ในทะเล แนวปะการังที่สร้างโดยฟองน้ำสโตรมาโทโพรอยด์และปะการังรูโกสกว้างใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ ปลาหุ้มเกราะ (placoderm) ครองทะเล

ผิวทะเลเขตร้อน

~30–32 °C

Joachimski et al. 2009

ดังเคิลออสเตียส

~4 ม.

การศึกษาปี 2023 ประเมินใหม่ จากเดิมที่เคยว่า 6–10 ม.

ผู้สร้างแนวปะการัง

ฟองน้ำสโตรมาโทโพรอยด์ ปะการังแท็บบูเลตและรูโกส

ไม่ใช่ปะการังกลุ่มเดียวกับในปัจจุบัน

ในฉากนี้ สีเขียวที่แผ่จากชายฝั่งเข้าสู่ด้านในของทวีปแทนการขยายตัวของป่า ส่วนกลางทวีปยูเรเมริกายังแห้งแล้ง เป็นที่มาของชั้นหินทรายแดงที่พบในยุโรปและอเมริกาเหนือ

อ้างอิง: Algeo & Scheckler 1998 (Phil. Trans. R. Soc. B); Joachimski et al. 2009 (EPSL); Engelman 2023 (Diversity)

บทที่ II · ขั้น 5 · 372.7 → 371.9 ล้านปีก่อน

เหตุการณ์เคลวาสเซอร์

ดีโวเนียนตอนปลายไม่ได้เป็นเหตุการณ์เดียว แต่เป็นชุดวิกฤตที่กินเวลาหลายล้านปี ระลอกที่รุนแรงคือเหตุการณ์เคลวาสเซอร์ (Kellwasser) ตั้งชื่อตามหุบเขาในเทือกเขาฮาร์ซ ประเทศเยอรมนี ที่พบชั้นหินดินดานสีดำสองชั้น

1. ป่าที่ขยายตัวเร่งการผุพังของหิน ธาตุอาหารไหลลงทะเล (สมมติฐาน)
2. สาหร่ายบลูม ตายและเน่าสลาย ใช้ออกซิเจนในน้ำ
3. เกิดน้ำขาดออกซิเจน ทิ้งชั้นหินดินดานสีดำไว้สองชั้น
4. การฝังตัวของคาร์บอนอินทรีย์ดึง CO₂ ออก โลกเย็นลงเป็นช่วง

อายุรอยต่อ

371.87 ล้านปี

±0.11 ล้านปี (Da Silva et al. 2020)

สองระลอก

~90 + ~110 พันปี

ห่างกันราว 8 แสนปี จังหวะตามวงโคจรโลก

ทะเลเขตร้อนเย็นลง

5–7 °C

สองช่วง (Joachimski & Buggisch 2002)

ภูเขาไฟวิลูย

ตัวเร่งที่เป็นไปได้

ไซบีเรียตะวันออก พบปรอทผิดปกติที่รอยต่อในจีนใต้

ได้รับผลกระทบหนัก

ฟองน้ำสโตรมาโทโพรอยด์ ปะการังแท็บบูเลตและรูโกส ไทรโลไบต์ 3 อันดับ ปลาหุ้มเกราะราวครึ่งหนึ่งของวงศ์ บราคิโอพอดกลุ่ม atrypid

แนวปะการังหลังจากนั้น

แนวปะการังขนาดใหญ่ที่สร้างโดยสัตว์ไม่กลับมาเท่าเดิมอีกเลยจนถึงมหายุคมีโซโซอิก

อ้างอิง: Da Silva et al. 2020 (Scientific Reports); Zhang et al. 2021 (Frontiers in Earth Science); Joachimski & Buggisch 2002 (Geology)

บทที่ II · ขั้น 6 · ~359 ล้านปีก่อน

เหตุการณ์ฮังเงนแบร์ก

ปิดท้ายยุคดีโวเนียนด้วยวิกฤตสั้น ๆ แต่รุนแรงต่อสัตว์มีกระดูกสันหลัง ธารน้ำแข็งก่อตัวในกอนด์วานา (พบหินจากธารน้ำแข็งในบราซิลและโบลิเวีย) ระดับน้ำทะเลลดลงมากกว่า 100 ม. แล้วตามด้วยทะเลขาดออกซิเจนทั่วโลก

ระยะเวลา

~50 พันปี

Myrow et al. 2014

ระดับน้ำทะเล

ลดลง >100 ม.

หลักฐานจากโมร็อกโก

สัตว์มีกระดูกสันหลัง

~96% ของชนิดพันธุ์

ที่หายไปในช่วงนี้ (Sallan & Coates 2010)

ทั้งดีโวเนียนตอนปลาย

ชนิดพันธุ์ที่สูญพันธุ์

~40–75%

ช่วงค่าห่างกันมากที่สุดในบรรดาห้าครั้ง

สกุลที่สูญพันธุ์

16–50%

Stanley 2016 ให้ค่าต่ำ McGhee et al. 2013 ให้ค่าสูง

สูญพันธุ์

ปลาหุ้มเกราะทั้งชั้น ดังเคิลออสเตียส ไทรโลไบต์กลุ่ม phacopid แอมโมนอยด์ ~87% ของชนิด

ผู้รอด

ปลากระดูกแข็งครีบก้าน ฉลาม (ตัวเล็กอยู่นาน) สัตว์สี่ขายุคแรก พลับพลึงทะเล

ข้อถกเถียง: สมมติฐานรังสียูวี (Marshall et al. 2020) อิงจากสปอร์ผิดรูปในกรีนแลนด์ตะวันออกและโบลิเวีย ยังมีผู้วิจารณ์ (Racki 2021) และยังไม่ยุติ

อ้างอิง: Marshall et al. 2020 (Science Advances); Myrow et al. 2014 (Terra Nova); Sallan & Coates 2010 (PNAS); Stanley 2016 (PNAS)

บทที่ III · ขั้น 7 · ~262 ล้านปีก่อน

ยุคของไดโนเซฟาเลียน

กลางยุคเพอร์เมียน แพนเจียเกือบรวมเป็นผืนเดียว ใจกลางมหาทวีปแห้งแล้ง บนบกเธอแรพซิด (therapsid) ซึ่งเป็นสายวิวัฒนาการที่นำไปสู่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ครองระบบนิเวศ ไดโนเซฟาเลียน (dinocephalian) เป็นสัตว์ขนาดใหญ่ที่สุดบนบกในเวลานั้น

สัตว์บกเด่น

ไดโนเซฟาเลียน

เช่น Moschops กะโหลกหนาคล้ายหมวกเกราะ

สัตว์ทะเลเด่น

ฟิวซูลินิด

ฟอแรมินิเฟอราเซลล์เดียวขนาดเท่าเมล็ดข้าวหรือใหญ่กว่า

แหล่งฟอสซิลสำคัญ

แอ่งคารู แอฟริกาใต้

บันทึกสัตว์บกยุคเพอร์เมียนที่สมบูรณ์ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก

อ้างอิง: Day & Rubidge 2021 (Frontiers in Earth Science)

บทที่ III · ขั้น 8 · 260.6 → 259.1 ล้านปีก่อน

ภูเขาไฟเอ๋อเหมยซาน

มหาอัคนีภาค (Large Igneous Province, LIP) คือบริเวณที่แมกมาปริมาณมหาศาลปะทุออกมาในเวลาสั้น ๆ ทางธรณีวิทยา เอ๋อเหมยซานเป็นมหาอัคนีภาคที่เล็กที่สุดในเรื่องนี้ แต่ลาวาจำนวนมากไหลลงทะเลตื้น ทำให้เกิดการระเบิดของไอน้ำ (phreatomagmatic) ที่ส่งก๊าซขึ้นสู่บรรยากาศชั้นบน

1. ลาวาบะซอลต์ปะทุบนแผ่นจีนใต้ใกล้เส้นศูนย์สูตร
2. ลาวาพบน้ำทะเลตื้น เกิดการระเบิดของไอน้ำรุนแรง
3. CO₂ และ SO₂ ทำให้โลกร้อนสลับกับเย็นลงชั่วคราว (ยังถกเถียง)
4. ทะเลขาดออกซิเจนและเป็นกรดมากขึ้น หินปูนเขตหนาวแทบหายไป

เริ่มปะทุ

260.55 ล้านปี

±0.07 ล้านปี (Huang et al. 2022)

85% ของปริมาตร

~1.45 ล้านปี

±0.50 ล้านปี

พื้นที่

≥ 0.3 ล้าน กม.²

เท่าที่ยังเหลืออยู่ (Shellnutt 2015)

ปัจจุบันอยู่ที่

ยูนนาน เสฉวน กุ้ยโจว และเวียดนามเหนือ

ยอดเขาเอ๋อเหมยซานปกคลุมด้วยหินบะซอลต์ชุดนี้

อ้างอิง: Wignall et al. 2009 (Science); Huang et al. 2022 (Geology); Bond et al. 2015 (GSA Bulletin); Shellnutt 2015 (Geoscience Canada)

บทที่ III · ขั้น 9 · ~259.5 ล้านปีก่อน

ครั้งที่หก หรือแค่วิกฤตระดับภูมิภาค

ในทะเลเขตร้อน ฟิวซูลินิดยักษ์ หอยสองฝายักษ์กลุ่ม alatoconchid และสาหร่ายหินปูนที่สร้างแนวปะการังหายไป บนบก ไดโนเซฟาเลียนเหลือเพียงสกุลเดียว แต่ความรุนแรงในภาพรวมยังเป็นข้อถกเถียง

สกุลในทะเล

~25–47%

Stanley 2016 ให้ 33–35%

ชนิดพันธุ์ในทะเล

~60%

ค่าประเมินของ Rampino & Shen 2021

สัตว์บกในแอ่งคารู

74–80%

ของจำนวนสกุล (Day et al. 2015)

ไดโนเซฟาเลียนตัวสุดท้าย

260.26 ล้านปี

อายุชั้นเถ้าภูเขาไฟในคารู (Day & Rubidge 2021)

สองฝั่งของข้อถกเถียง

• ใหญ่ Rampino & Shen (2021) เห็นว่าควรจัดอยู่ระดับเดียวกับบิ๊กไฟว์ เมื่อแยกออกจากมหามรณะปลายเพอร์เมียน
• ไม่ชัด Clapham et al. (2009) พบการลดลงต่อเนื่องเมื่อปรับผลของการเก็บตัวอย่าง ส่วนงานทบทวนปี 2023 ไม่นับเป็นครั้งใหญ่
• ไม่พร้อมกัน สัตว์ทะเลในจีนใต้หายไปส่วนใหญ่ก่อน ~261.6 ล้านปี ส่วนสัตว์บกในคารูหายไปราว 260.3 ล้านปี และออสเตรเลียตะวันออกแทบไม่พบการสูญพันธุ์

ระดับน้ำทะเลช่วงนี้ต่ำที่สุดในมหายุคพาลีโอโซอิก ชั้นหินจากช่วงนี้จึงเหลือน้อย ทำให้ประเมินความรุนแรงได้ยาก

อ้างอิง: Clapham et al. 2009 (Paleobiology); Rampino & Shen 2021 (Historical Biology); Day & Rubidge 2021; Zhang et al. 2019 (J. Geol. Soc.); Marshall 2023 (Cambridge Prisms: Extinction)

บทที่ IV · ขั้น 10 · ~253 ล้านปีก่อน

โลกก่อนมหามรณะ

ปลายยุคเพอร์เมียน แผ่นดินเกือบทั้งหมดรวมเป็นแพนเจีย ซีกโลกใต้มีป่ากลอสซอปเทอริส (Glossopteris) ที่ภายหลังกลายเป็นชั้นถ่านหินในออสเตรเลียและอินเดีย บนบกมีเธอแรพซิดหลากหลาย ทั้งกอร์โกนอปเซียนนักล่าและไดซิโนดอนต์กินพืช รวมถึงพาเรียซอร์ตัวใหญ่หุ้มเกราะ

CO₂ ก่อนเกิดเหตุ

~426 ppm

Wu et al. 2021

ผิวทะเลเขตร้อน

~23 °C

ก่อนการสูญพันธุ์ (Burgess et al. 2014)

ไทรโลไบต์

เหลือเพียงกลุ่มเดียว

ลดลงต่อเนื่องตั้งแต่ยุคดีโวเนียน และจะหายไปทั้งหมดในครั้งนี้

อ้างอิง: Wu et al. 2021 (Nature Communications); Burgess et al. 2014 (PNAS)

บทที่ IV · ขั้น 11 · 252.2 → 251.9 ล้านปีก่อน

ไซบีเรียนแทรปส์

หนึ่งในการปะทุของภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลก ลาวาเริ่มไหลราว 252.2 ล้านปีก่อน แต่จุดเปลี่ยนเกิดราว 251.9 ล้านปีก่อน เมื่อแมกมาเริ่มแทรกตัวเป็นแผ่นใต้ดิน (sill) ผ่านแอ่งตุงกุสกาซึ่งเต็มไปด้วยถ่านหิน หินน้ำมัน และหินเกลือ ความร้อนเผาชั้นหินเหล่านี้และปล่อยก๊าซออกมามหาศาล

1. ลาวาไหลออกจากรอยแยก ปกคลุมพื้นที่หลายล้าน กม.²
2. แมกมาใต้ดินเผาถ่านหินและหินเกลือ เกิดหลุมระเบิดกว้างระดับกิโลเมตร
3. ปล่อย CO₂ มีเทน และสารประกอบฮาโลเจนที่ทำลายโอโซน
4. CO₂ ในอากาศเพิ่มขึ้นราว 6 เท่าภายในราว 75,000 ปี

คาร์บอนที่ปล่อย

~36,000 Gt C

ช่วงแรกราว 5 Gt C ต่อปี (Cui et al. 2021)

CO₂ ในอากาศ

426 → ~2,507 ppm

Wu et al. 2021

พื้นที่

2.5–5 ล้าน กม.²

Boscaini et al. 2022; Reichow et al. 2009

ปริมาตร

~3 ± 1 ล้าน กม.³

บางแหล่งประเมินสูงถึง ~6 ล้าน กม.³

ในฉากนี้ วงสว่างที่วาบขึ้นเป็นระยะแทนหลุมระเบิด (breccia pipe) ที่เกิดเมื่อแมกมาเผาชั้นถ่านหินใต้ดิน บริเวณลาวาวาดตามขนาดโดยประมาณบนแผนที่ปี 250 ล้านปีก่อน

อ้างอิง: Burgess et al. 2017 (Nature Communications); Svensen et al. 2009 (EPSL); Cui et al. 2021 (PNAS); Wu et al. 2021 (Nature Communications)

บทที่ IV · ขั้น 12 · 251.94 → 251.88 ล้านปีก่อน

มหามรณะ (The Great Dying)

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลก ส่วนใหญ่เกิดภายในราว 61,000 ± 48,000 ปี ซึ่งเป็นเพียงชั่วพริบตาทางธรณีวิทยา บนบก ป่าและสัตว์เริ่มล่มสลายก่อนในทะเลราว 60,000–370,000 ปี

1. CO₂ เพิ่ม ผิวทะเลร้อนขึ้นราว 10 °C (จาก ~23 เป็น ~33 °C)
2. น้ำอุ่นเก็บออกซิเจนได้น้อยลง สัตว์ต้องการออกซิเจนมากขึ้น อธิบายการสูญพันธุ์ในทะเลได้มากกว่าครึ่ง (Penn et al. 2018)
3. มหาสมุทรเป็นกรด pH ผิวน้ำลดลงราว 0.6–0.7 ในราว 10,000 ปี
4. ธาตุอาหารจากการผุพังเพิ่ม ทะเลขาดออกซิเจนและมีไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นช่วง ๆ

เส้นโค้งเชิงคุณภาพที่ลากผ่านค่าเริ่มต้นและค่าสูงสุดในงานวิจัย (Wu et al. 2021; Burgess et al. 2014; Sun et al. 2012) ไม่ใช่ข้อมูลรายจุด

ชนิดพันธุ์ในทะเล

81–94%

ค่าเดิมที่มักอ้าง 90–96% สูงเกินไป (Stanley 2016)

สกุลในทะเล

56–83%

ตามวิธีประเมิน

สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก

~70%

ของวงศ์ (Dal Corso et al. 2022)

แมลง

8–9 อันดับ

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งเดียวของแมลง

หายไปตลอดกาล

ไทรโลไบต์ ปะการังรูโกสและแท็บบูเลต บลาสทอยด์ ฟิวซูลินิด กอร์โกนอปเซียน ป่ากลอสซอปเทอริส

หลักฐาน

เหมยซาน มณฑลเจ้อเจียง ประเทศจีน เป็นจุดอ้างอิงสากลของรอยต่อเพอร์เมียน–ไทรแอสซิก ชั้นเถ้าภูเขาไฟที่นั่นใช้หาอายุการสูญพันธุ์ได้ละเอียดระดับหมื่นปี

อ้างอิง: Burgess et al. 2014 (PNAS); Penn et al. 2018 (Science); Clarkson et al. 2015 (Science); Jurikova et al. 2020 (Nature Geoscience); Dal Corso et al. 2022 (Nat. Rev. Earth Environ.)

บทที่ IV · ขั้น 13 · 251.9 → ~243 ล้านปีก่อน

ผู้รอดชีวิต

ต้นยุคไทรแอสซิกเป็นโลกที่ร้อนจัด ผิวทะเลเขตร้อนสูงถึงราว 40 °C และบนบกอาจถึง 50–60 °C ปลาและสัตว์เลื้อยคลานหลีกเลี่ยงเขตร้อน ระบบนิเวศที่เหลือถูกครอบงำด้วยสิ่งมีชีวิตไม่กี่ชนิด

ลิสโตรซอรัส

>90%

ของสัตว์มีกระดูกสันหลังในแอ่งคารูช่วงต้นไทรแอสซิก (Botha & Smith 2020)

ผิวทะเลเขตร้อน

~40 °C

Sun et al. 2012

การฟื้นตัว

~8–9 ล้านปี

บางกลุ่มอย่างแอมโมนอยด์ฟื้นใน 1–3 ล้านปี แต่ระบบนิเวศที่ซับซ้อนมั่นคงกลับมาในไทรแอสซิกตอนกลาง (Chen & Benton 2012)

ผู้รอดและผู้ชนะ

ลิสโตรซอรัส อาร์โคซอโรมอร์ฟ (บรรพบุรุษจระเข้และไดโนเสาร์) แอมโมนอยด์ ปะการังสเคลแลคทิเนีย (ไทรแอสซิกตอนกลาง)

ช่องว่างในชั้นหิน

ต้นไทรแอสซิกแทบไม่มีชั้นถ่านหินและแนวปะการังทั่วโลก นักธรณีวิทยาเรียกว่า coal gap และ reef gap

GFZ ประเมินว่าอัตราการปล่อย CO₂ ต่อปีของมนุษย์ในปัจจุบันสูงกว่าอัตราช่วงมหามรณะราว 14 เท่า แม้ปริมาณสะสมทั้งหมดยังน้อยกว่ามาก

อ้างอิง: Botha & Smith 2020 (PeerJ); Sun et al. 2012 (Science); Chen & Benton 2012 (Nature Geoscience); GFZ 2020 (Jurikova et al.)

บทที่ V · ขั้น 14 · ~202 ล้านปีก่อน

โลกปลายยุคไทรแอสซิก

แพนเจียยังเป็นผืนเดียว แต่เริ่มมีหุบเขาทรุด (rift) ตามแนวที่ต่อมาจะแยกออกเป็นมหาสมุทรแอตแลนติก บนบก ครูโรทาร์แซน (crurotarsan) ญาติสายจระเข้ เป็นนักล่าและสัตว์กินพืชหลัก ในทะเลมีโคโนดอนต์กลุ่มสุดท้ายและแอมโมนอยด์กลุ่ม ceratitid

นักล่าบนบก

เราอิซูเชียน

เช่น Postosuchus ญาติสายจระเข้ที่เดินขาตรง

ริมน้ำ

ไฟโตซอร์

คล้ายจระเข้ แต่รูจมูกอยู่ใกล้ตา

ไดโนเสาร์

มีหลากหลายแล้ว

เทอโรพอดตัวเล็กอย่าง Coelophysis และซอโรโพโดมอร์ฟ แต่ยังไม่ใช่กลุ่มที่ครองแผ่นดิน

อ้างอิง: Olsen et al. 2022 (Science Advances); Blackburn et al. 2013 (Science)

บทที่ V · ขั้น 15 · 201.6 → 201.0 ล้านปีก่อน

มหาอัคนีภาคแอตแลนติกตอนกลาง (CAMP)

มหาอัคนีภาคที่กว้างที่สุดเท่าที่รู้จัก แมกมาแทรกตัวเข้าสู่ชั้นหินตะกอนก่อนราว 100,000 ปี แล้วลาวาจึงปะทุบนผิวโลก การสูญพันธุ์เกิดราว 13,000 ปีก่อนลาวาชั้นแรกในแอ่งนูอาร์ก สหรัฐฯ ส่วนในโมร็อกโก ระดับการสูญพันธุ์อยู่ในชั้นลาวาชั้นแรก

1. แมกมาแทรกตัวในชั้นหินตะกอนและหินเกลือของลุ่มแอมะซอน
2. ลาวาปะทุสี่ระลอกในราว 600,000 ปี CO₂ เพิ่มราวเท่าตัวในแต่ละระลอก
3. SO₂ ทำให้เกิดฤดูหนาวสั้น ๆ เย็นลงได้ถึงราว 10 °C สลับกับโลกร้อนระยะยาวราว 3–4 °C
4. มหาสมุทรเป็นกรด pH ลดลงอย่างน้อย 0.29 สัตว์ที่สร้างเปลือกหินปูนได้รับผลกระทบหนัก

อายุการสูญพันธุ์

201.564 ล้านปี

±0.015 ล้านปี (Blackburn et al. 2013)

พื้นที่

>10 ล้าน กม.²

ปริมาตร 2–3 ล้าน กม.³ ขึ้นไป

CO₂ ระลอกแรก

~2,000 → ~4,400 ppm

จากดินโบราณ ส่วนวิธีปากใบพืชให้ค่าต่ำกว่ามาก

pH มหาสมุทร

ลดลง ≥0.29

Trudgill et al. 2025

หินบะซอลต์ในนิวเจอร์ซีย์และในโมร็อกโกเคยอยู่ติดกัน ก่อนแพนเจียจะแยกและมหาสมุทรแอตแลนติกเปิดออกระหว่างกลาง

อ้างอิง: Blackburn et al. 2013 (Science); Davies et al. 2017 (Nature Communications); Schaller et al. 2011 (Science); Capriolo et al. 2020 (Nature Communications); Trudgill et al. 2025 (Nature Communications)

บทที่ V · ขั้น 16 · 201.4 ล้านปีก่อน → ยุคจูแรสซิก

ทางเปิดให้ไดโนเสาร์

หลังการปะทุของ CAMP ญาติสายจระเข้ส่วนใหญ่หายไป ปล่อยให้ไดโนเสาร์ขยายตัวเข้าครอบครองระบบนิเวศบนบกในยุคจูแรสซิก ระบบนิเวศในทะเลฟื้นตัวในราว 1–2 ล้านปี เร็วกว่าหลังมหามรณะมาก

ชนิดพันธุ์ที่สูญพันธุ์

~70–80%

Stanley 2016 ไม่ประเมินเพราะข้อมูลยังเป็นข้อถกเถียง

สกุลที่สูญพันธุ์

~37–73%

ช่วงกว้างตามวิธีประเมิน

หลักฐานน้ำแข็งในยุคเรือนกระจก

กรวดที่ลอยมากับน้ำแข็ง แอ่งจุงการ์ ประเทศจีน

บ่งว่าทะเลสาบที่ละติจูดสูงเป็นน้ำแข็งในช่วงฤดูหนาวจากภูเขาไฟ (Olsen et al. 2022)

สูญพันธุ์

โคโนดอนต์กลุ่มสุดท้าย ไฟโตซอร์ เอโทซอร์ เราอิซูเชียน เทมโนสปอนดิลขนาดใหญ่ แอมโมนอยด์ ceratitid เกือบทั้งหมด

ผู้รอด

ไดโนเสาร์ เทอโรซอร์ จระเข้สายตรง (crocodylomorph) บรรพบุรุษสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

จุดอ้างอิงสากลของรอยต่อไทรแอสซิก–จูแรสซิกอยู่ที่คูห์ยอค เทือกเขาคาร์เวนเดล ประเทศออสเตรีย

ตอนต่อไป · 66 ล้านปีก่อน วันสิ้นยุคไดโนเสาร์แบบจำลองสามมิติของการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อยชิกซูลุบ อ้างอิง: Olsen et al. 2022 (Science Advances); Hesselbo et al. 2002 (Geology); Hillebrandt et al. 2013 (Episodes)

สรุป · เปรียบเทียบห้าครั้ง

สิ่งที่ห้าครั้งมีร่วมกัน

ไม่มีครั้งไหนเกิดจากสาเหตุเดียว แต่ทุกครั้งมีภูมิอากาศที่เปลี่ยนเร็ว ทะเลที่ขาดออกซิเจน และในหลายครั้งมีมหาสมุทรที่เป็นกรด สี่ในห้าครั้งเกิดพร้อมกับการปะทุของมหาอัคนีภาค ส่วนครั้งแรกสุดโยงกับยุคน้ำแข็ง

เหตุการณ์	อายุ (ล้านปี)	ชนิดพันธุ์ในทะเล	สาเหตุหลัก
I ปลายออร์โดวิเชียน	~445–443	~85%	ยุคน้ำแข็ง ระดับน้ำทะเลลด ตามด้วยทะเลขาดออกซิเจน
II ดีโวเนียนตอนปลาย	371.9 · 359.0	~40–75%	ทะเลขาดออกซิเจน โลกเย็นเป็นช่วง ธาตุอาหารจากป่า ภูเขาไฟวิลูย
III ปลายกัวดาลูเปียน *	~260–259.5	~60%	ภูเขาไฟเอ๋อเหมยซาน ทะเลขาดออกซิเจนและเป็นกรด
IV ปลายเพอร์เมียน	251.9	81–94%	ไซบีเรียนแทรปส์ CO₂ เพิ่ม ~6 เท่า ร้อนขึ้น ~10 °C
V ปลายไทรแอสซิก	201.6	~70–80%	CAMP CO₂ เพิ่มเป็นระลอก ฤดูหนาวภูเขาไฟ ทะเลเป็นกรด
ปลายครีเทเชียส	66.0	~76%	ดาวเคราะห์น้อยชิกซูลุบ (และภูเขาไฟเดกกัน)

* ปลายกัวดาลูเปียนยังเป็นข้อถกเถียงว่าควรนับเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หรือไม่ ตัวเลขชนิดพันธุ์ทุกค่าเป็นค่าประมาณจากข้อมูลระดับสกุลและวงศ์

สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับตัวเลข

• ช่วงค่า นักวิจัยต่างกลุ่มใช้วิธีต่างกัน ช่วงค่าจึงกว้าง โดยเฉพาะดีโวเนียนตอนปลายและไทรแอสซิก
• ความเร็ว มหามรณะเกิดในราว 60,000 ปี การปล่อย CO₂ ของมนุษย์ในปัจจุบันเร็วกว่าอัตราในช่วงนั้นต่อปีราว 14 เท่าตามการประเมินของ GFZ
• แผนที่ ตำแหน่งทวีปจากแบบจำลอง PALEOMAP เป็นการสร้างภาพย้อนหลัง ยิ่งเก่ายิ่งมีความไม่แน่นอนสูง

ครั้งที่หก · 66 ล้านปีก่อน วันสิ้นยุคไดโนเสาร์ดูต่อในแบบจำลองการพุ่งชนของชิกซูลุบ

แหล่งข้อมูลหลัก

Stanley 2016, PNAS: ขนาดของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในทะเล Marshall 2023: สถานะของบิ๊กไฟว์ 40 ปีต่อมา Finnegan et al. 2011, Science: ยุคน้ำแข็งปลายออร์โดวิเชียน Da Silva et al. 2020: อายุและจังหวะของเหตุการณ์เคลวาสเซอร์ University of Cambridge: สมมติฐานโอโซนปลายดีโวเนียน Day & Rubidge 2021: การสูญพันธุ์ปลายกัวดาลูเปียนบนบก Burgess et al. 2014, PNAS: ลำดับเวลามหามรณะ MIT News: แมกมาใต้ดินกับมหามรณะ GFZ: มหาสมุทรเป็นกรดช่วงมหามรณะ (Jurikova et al. 2020) Davies et al. 2017: แมกมา CAMP กับการสูญพันธุ์ปลายไทรแอสซิก Eos: ฤดูหนาวจากภูเขาไฟกับไดโนเสาร์ (Olsen et al. 2022) EarthByte: PaleoDEM ของ Scotese & Wright (2018) สัญญาอนุญาต CC BY 4.0

ลูกโลกยุคโบราณสร้างจาก PaleoDEM ของ Scotese & Wright (2018) และตำแหน่งแหล่งหลักฐานคำนวณย้อนด้วยแบบจำลองแผ่นเปลือกโลก PALEOMAP สีพื้นดินเป็นการตีความทางศิลปะ ลูกโลกปัจจุบันใช้ภาพ NASA Blue Marble ภาพนิ่งเต็มจอทุกภาพสร้างด้วย AI เพื่อช่วยจินตนาการ รายละเอียดของสัตว์และพืชอาจไม่ตรงตามหลักฐานฟอสซิลทั้งหมด