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La biologia nasce come studio degli organismi viventi e delle loro funzioni. I primi scienziati, tra cui il naturalista francese del XVIII secolo Georges Cuvier, esaminarono ossa e fossili di animali e scoprirono che molte specie erano scomparse molto prima dei giorni nostri. Di fronte a una stima dell'età della Terra del XVI secolo (circa 6.000 anni secondo la cronologia biblica dell'arcivescovo James Ussher), Cuvier propose che queste sparizioni fossero il risultato di drammatiche catastrofi su larga scala.
Il catastrofismo è l’ipotesi che la storia geologica e biologica della Terra sia stata modellata da eventi improvvisi e potenti – spesso oltre la portata dell’osservazione moderna – come massicce inondazioni, impatti di asteroidi o eruzioni vulcaniche. Il termine ha avuto origine dal tentativo di Cuvier di conciliare l’estinzione dei fossili con la breve linea temporale di Ussher. Secondo Merriam-Webster, il catastrofismo è "una dottrina geologica secondo cui i cambiamenti nella crosta terrestre in passato sono stati provocati improvvisamente da forze fisiche operanti in modi che non possono essere osservati oggi."
La “Teoria della Terra” di James Hutton del 1785 introdusse il principio dell’uniformitarismo, secondo il quale i processi che modellano il pianeta oggi hanno funzionato allo stesso modo in passato. Charles Lyell ampliò questa idea a metà del 1800, sottolineando che i cambiamenti geologici e biologici si accumulano gradualmente su scale temporali vaste. Questi concetti costituiscono il fondamento della geologia moderna e della biologia evoluzionistica.
Nonostante l’aumento dell’uniformitarismo, le prove dimostrano che gli eventi catastrofici hanno avuto un profondo impatto sulla vita. L’impatto della meteora Chicxulub 66 milioni di anni fa, insieme alla lenta disgregazione del supercontinente Pangea, provocò l’estinzione di massa che pose fine al regno dei dinosauri e di molti rettili marini. Eventi più recenti illustrano lo stesso schema:il terremoto e lo tsunami di Tōhoku Mw9.0 del 2011 hanno devastato le popolazioni locali di lumache del fango e ridistribuito la flora e la fauna giapponese in tutto il Pacifico. L'eruzione del Monte Tambora del 1815, uno dei più grandi eventi vulcanici della Terra, alterò i modelli climatici globali e sconvolse gli ecosistemi in tutto il mondo.
La moderna teoria evoluzionistica riconosce che cambiamenti rapidi e catastrofici possono scandire lunghi periodi di relativa stasi. Questo modello, noto come equilibrio punteggiato, mostra come i cambiamenti ambientali improvvisi, causati da sconvolgimenti tettonici, impatti di asteroidi o eruzioni vulcaniche, possono accelerare il cambiamento evolutivo e rimodellare la biodiversità.
