Unter Artensterben versteht man Ereignisse in geologischen Zeiträumen, zu denen die Anzahl der ausgestorbenenArten höher ist als im Mittel.
Man unterscheidet zwischen den Massenaussterben, bei denen viele Arten relativ plötzlich innerhalb der geologischen Abfolge verschwinden, und weniger dramatischen Ereignissen, die lokal begrenzt sind oder nur einen Teil der Lebensformen betreffen.
Ein Beispiel eines Massensterbens ist das Verschwinden der Dinosaurier vor etwa 65 Millionen Jahren.
Weniger einschneidend war das Aussterben vieler Großtiere am Ende der letzten Eiszeit, wobei die bis vor einigen Jahren favorisierte These vom Klimaeinfluss heute durch ein Ausrotten durch die Frühmenschen ersetzt wird.
Das Aussterben vieler Arten innerhalb der letzten 200-300 Jahre aufgrund menschlicher Einflüsse wie etwa die Verwendung von Stickstoffdüngung droht nach Ansicht einer wachsenden Zahl von Wissenschaftlern von seinen Ausmaßen her zu einem Massensterben zu werden, das sich in seinen Konsequenzen nicht wesentlich von den geologisch beobachteten unterscheidet.
Da nach den geologisch beobachteten Massensterben etwa 10 Millionen Jahre vergingen, bis die Artenvielfalt wieder die vor dem Aussterben beobachtete Vielfalt erreichte, könnten die Folgen nachhaltig sein.
Nach Stephen Jay Gould ist etwa das Aussterben der Dinosaurier für die Entwicklung des Menschen notwendig gewesen: wenn alle ökologischen Nischen "besetzt" sind, ist kein Platz für das Entstehen neuer Arten.
Neue Analysen großer Datenbestände lassen auf den Beginn des seit 440 Millionen Jahren vermutlich sechsten großen Massensterbens schließen, das der Welt bevorstehen wird. In allen drei untersuchten Gruppen zeigte sich in einer Untersuchung ein Rückgang der Artenvielfalt, insbesondere in der Gruppe der Schmetterlinge.
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