ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ, 251 МИЛЛИОН Годов назад
Огромный поток мантийного вещества поднялся из недр в северо-восточной части Пангеи — там, где размещалась Сибирь, и расплавил каменную оболочку. Извержения базальтовой лавы и пепла длилось несколько тыщ лет и совпали с самым массовым вымиранием животных за всю историю планетки. Конкретно застывшие пласты базальтов образуют соответствующий ступенчатый ландшафт многих возвышенностей Восточной Сибири, таких как плато Путорана.
Рис. ОЛЬГА ОРЕХОВА-СОКОЛОВА
В первый раз о катастрофах, которые случались на Земле в прошедшем, заговорил сначала XIX века французский естествоиспытатель Жорж Кювье. Профессиональный палеонтолог осознавал, что животные прошедших эпох совсем не были похожи на сегодняшних, что, например, кости ихтиозавров и плезиозавров находятся в определенных слоях Альп и находить их в более поздних отложениях никчемно. А кости ламантинов и тюленей, напротив, не стоит находить рядом с остатками ихтиозавров. Как опытнейший сравнительный анатом, изучивший необъятные коллекции мумий животных и их каменных барельефов, вывезенных бойцами Наполеона из Египта, он лицезрел, что за 2000—3000 лет виды животных не изменяются. Чтоб в истории Земли продолжительностью, как тогда считали, менее 100 000 лет происходили нередкие смены видов животного мира, необходимы какие-то гибельные краткосрочные действия. И Кювье предложил идею повторяющихся катастроф, жертвами которых становились бессчетные живы существа: «Одни, жители суши, были поглощаемы потопами, другие, населявшие недра вод, оказывались на суше совместно с в один момент приподнятым дном моря...»
СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА, 65,5 МИЛЛИОНА Годов назад
Кратер и особенные горные породы, отысканные в районе полуострова Юкатан, на местности современной Мексики, свидетельствуют о том, что там свалился астероид. Его падение вызвало трагические последствия: взрывная волна выжгла практически все живое в окружении, а страшное цунами опустошило берега. Волна вынесла на побережье морских жителей, таких как спрятанные в спиральную раковину моллюски-аммониты и морские ящеры — мозазавры. Их останки оказались за километры от воды и послужили едой для редчайших выживших жителей суши. При ударе о землю астероид улетучился и вышиб из кратера смесь пыли, пепла, едкого пара, которая, поднявшись в атмосферу, отравила ее и превзошла Солнце. Резкое похолодание и кислотные дождики продолжались, возможно, пару лет. Это событие сопровождалось вымиранием 35% видов морских жителей, также всех больших пресмыкающихся: морских ящеров, динозавров и птерозавров. Рис. ОЛЬГА ОРЕХОВА-СОКОЛОВА
К идее геологических катастроф ученые возвратились спустя 100 лет, когда направили внимание на то, что поступательный рост контраста организмов, населявших Землю, прерывался по последней мере 2-мя превосходными падениями их численности. Эти перерывы совпадают с рубежами геологических эр: палеозойской, мезозойской и кайнозойской.
Самое общее за всю историю Земли вымирание живых созданий вышло 251 миллион годов назад, в конце палеозойской эпохи. Выше 90% морских и 70% наземных видов навечно пропали с лица Земли — остались только самые маленькие и просто устроенные. В Мировом океане закончилось образование рифов, до того всераспространенных по всем морям, а на суше — скопление угля, потому что пропали покрывавшие ее пышноватые леса из древовидных плаунов, папоротников и разно образных старых голосеменных. Ученые отыскивают предпосылки этого вымирания как в состоянии самой биосферы, так и вне ее. Посреди наружных обстоятельств вымирания сейчас в большинстве случаев именуют катастрофу, вызванную сильными вулканическими излияниями на местности Восточной и частично Западной Сибири. Это было краткосрочное по геологическому масштабу событие, очень повлиявшее на биосферу. Его следы запечатлены в виде обширнейшей толщи базальтов, мощностью несколько км, именуемых Сибирскими траппами.
В обрыве плато Путорана верно видна толща базальтов, излившихся 251 миллион годов назад за кратчайший срок — тыщи лет. Покров старой лавы в этих местах добивается толщины 1,8 километра. Фото: СЕРГЕЙ ФОМИН/RUSSIAN LOOK
Они образовались за кратчайший по геологическим меркам просвет времени — приблизительно 160 000 лет, а может быть, менее 8000 лет. Базальтовые лавы покрыли максимум 7 миллионов квадратных км суши. Из недр исторглось от 2 до 3 миллионов кубических км вулканических материалов, в том числе миллионы гигатонн двуокиси углерода. Содержание последней в атмосфере тех пор повысилось в 7—10 раз. (Например, если население земли в течение текущего столетия сожжет все ископаемое горючее, концентрация углекислого газа в атмосфере подымется в 2—3 раза.) Более того, разогрев атмосферы за счет парниковых газов и типичных солнечных батарей в виде туч, состоявших из больших частиц вулканического пепла и паривших над всей планеткой, привел к прогреву верхних слоев океана и высвобождению млрд тонн метана, до той поры скованного ледяными кристаллами на шельфе. Этот газ — один из действующих парниковых причин, к тому же он стремительно окисляется, забирая кислород из атмосферы. Общий эффект от атмосферных конфигураций был усилен специфичной палеогеографией планетки. В те времена все континенты объединились в единый суперконтинент — Пангею, простиравшуюся от полюса до полюса. (Сибирская платформа находилась в его северо-восточной части.) Над центральной, удаленной от побережья, широкой областью суперконтинета практически не проливались дождики, она была сухой и фактически мертвенной. Наземные животные сосредоточились по окраинам Пангеи, окаймленным горными грядами, и равномерно передвигались на ее южное, антарктическое побережье, где было не очень горячо. Падение содержания в атмосфере кислорода сделало жизнь в горах неосуществимой, и обитаемыми остались только маленькие низкие участки.
В таковой обстановке в самых нерентабельных критериях оказались большая часть пресмыкающихся и рыб, также известковые водные растения, кораллы, губы. 1-ые пострадали из-за недочета кислорода и отравления углекислым газом, вторых сгубило подкисление морских вод, вызванное растворением в их излишка углекислого газа. Уцелели некие наземные амфибии, также пресмыкающиеся, к примеру, протерозухии — праотцы динозавров, цинодонты — зверообразные ящеры, праотцы млекопитающих, и листрозавры — их отдаленные родственники. Это были животные маленького размера, которым на поддержание активности требовалось меньше энергетических издержек, а означает, они потребляли меньше кислорода. У листрозавров были приспособления, позволявшие, напротив, всасывать больше воздуха, а как следует, и кислорода, — увеличенные грудная клеточка и отделы черепа, связанные с дыханием. Посреди морских животных катастрофу пережили также самые маленькие фораминиферы, брахиоподы, двустворки, потому что им требовалось меньше еды и кислорода. Их большие сородичи пропали. Наземная флора пострадала не меньше, чем фауна, — содержащие хлор выделения вулканов разрушали озоновый слой, жесткое уф-излучение увечило еще не проросшие споры, сернокислые дождики выжигали листву, а последние соки из отмирающих деревьев высасывали расплодившиеся грибы. Былой уровень биоразнообразия на Земле восстановился только 60 миллионов лет спустя, к середине юрского периода.
Галлактический фактор
В почти всех местах Земли, где древнее морское дно выходит на поверхность, можно узреть узкий глинистый слой, сформированный 65 миллионов годов назад. Конкретно по нему геологи проводят границу мезозойской и кайнозойской эр. Приметный пример таковой границы нашли не так давно в юго-восточной Испании, поблизости местечка Каравака-де-ла-Крус — узкий, в несколько мм слой рыжей глины посреди многометровых толщ белоснежных мергелей. Ниже этого слоя встречаются остатки разно образных животных, населявших моря мезозойской эпохи: кости морских ящеров, раковины аммонитов и мелких планктонных созданий — фораминифер и кокколитофорид, из которых образовались известковые илы, с течением времени превратившиеся в известковые породы — мергели. Тут же встречаются закаменевшие панцири крохотных рачков, которые проглатывали глинистые частички, спрессовывали их в комки — пеллеты — и в таком более «весомом» виде высылали на дно, создавая массу осадочного материала. И «вдруг» все эти животные пропали, и поэтому стопроцентно закончилось образование известковых осадков, темпы же скопления глинистых частиц свалились в сотки раз — об этом свидетельствует малая мощность пограничного слоя. Несколько тыщ лет море оставалось практически необитаемым, позже жизнь взяла свое, и геологическая летопись запечатлела ее восстановление, начавшееся с безудержного размножения малочисленных и маленьких уцелевших видов фораминифер. Раковинки их потомков и образовали новые слои белоснежного мергеля.
ЗАПАДНАЯ ЕВРОПА, 5,33 МИЛЛИОНА Годов назад
В то время как в Восточной Африке праотцы австралопитеков осваивали саванну, Средиземное море испытало наисильнейший экологический кризис. Растущие горные цепи перекрыли ему сообщение с Индийским и Атлантическим океанами, из-за недочета воды море равномерно пересохло. Большая котловина глубиной местами до 5 км сотки тыщ лет оставалась практически безводной. Кризис завершился в один момент прорывом атлантических вод через Гибралтарский пролив. При всем этом главную роль могли сыграть сразу три фактора: подъем уровня Мирового океана, тектонические процессы и эрозия стен котловины. Морская вода низверглась во впадину, образовав наибольший из узнаваемых сейчас водопадов. Пересыхание и катастрофическое заполнение Средиземного моря запечатлено в многокилометровых толщах соли и гипса, бессчетных пещерах, погребенных речных каньонах и ступенчатом рельефе дна Гибралтарского пролива. Рис. ОЛЬГА ОРЕХОВА-СОКОЛОВА
О том, что происходило на суше в эти тысячелетия, можно только догадываться, поэтому как границы, верно прослеживаемой в морских толщах, в наземных отложениях нет. Точно установлено, что хозяева суши — различные и бессчетные динозавры и птерозавры — этот предел не пережили.
Какие же действия произошли 65 миллионов годов назад, что разделили геологические эры и стали предпосылкой настолько глобальных конфигураций? В поисках ответа на этот вопрос ученые обратились к галлактическим факторам. Посреди XX века астрофизики открыли явление рождения сверхновых звезд, связанное с большими выбросами энергии, и у палеонтологов появилось предположение, что эта в один момент высвобожденная энергия, достигая Земли, могла срывать ее магнитосферу, защищавшую планетку от жесткого излучения, и тем обрекать ее жителей на смерть. Но доказать эту догадку, изучая геологическую летопись, не удалось.
К тому же скоро родилась другая мысль о галлактической катастрофе, которая стремительно захватила популярность. Южноамериканский геофизик Уолтер Алварес нашел поблизости итальянского города Губбио в тоненьком слое глины, обозначающем границу мезозойской и кайнозойской эр, особенно огромное содержание иридия, в сотки раз превышающее среднюю концентрацию его в обыденных горных породах. Отец Уолтера, физик-атомщик Луис Алварес, посодействовал отыскать разъяснение этому явлению. Оказалось, что осколки метеоров, упавших на Землю, также содержат много иридия и других металлов платиновой группы. Означает, эти элементы могли попасть в глинистый слой в итоге удара галлактического тела. Алваресы заинтересовались совпадением времени предполагаемого падения метеора и смерти динозавров и связали эти два действия в единую догадку «астероидной зимы» по аналогии с «ядерной зимой»: если в Землю на скорости 20 км за секунду врезался астероид выше 10 км в поперечнике, то произошел страшный выброс энергии, в 10 000 раз превосходящий все сегодняшние ядерные припасы землян. Часть мезозойских жителей сходу погибла от ударной и термический волн, другие вымерли от последствий падения — взлетевшая в атмосферу пыль отражала солнечные лучи. Началось похолодание, и растительность, оставленная без света и тепла, стала погибать. Потом последовало общее вымирание лишенных еды животных.
После возникновения маленький заметки Алваресов в 1980 году в журнальчике Science количество научных статей, посвященных глобальным катастрофам, подросло в сотки раз. Сначала находили подтверждения правоты физиков, затронувших интересы палеонтологии. И отыскали много: фактически во всех разрезах, где граничный слой возрастом 65 миллионов лет довольно отлично выражен, отмечена иридиевая аномалия, также кристаллы кварца с шоковой структурой — маленькими параллельными трещинами, возникающими при очень большенном давлении, тектиты (охлажденные капли расплава, образовавшегося при ударе большого метеора о горные породы), прослои сажи. Нашли и кратер Чиксулуб в Мексике, время возникновения которого приблизительно совпадает с данным рубежом.
Средиземноморское наводнение
Жорж Кювье первопричиной глобальных вымираний считал морские потопы, но эта догадка современными геологами не подтвердилась. Чтоб затопить всю сушу, не считая больших гор, и убить огромную часть наземных жителей, нужны по последней мере два условия: увеличение уровня Мирового океана на сотки метров и быстротечность действия. В наше время, когда средняя высота материков над уровнем моря составляет 670 метров, нужно чтоб объем Мирового океана возрос практически вдвое. Такое событие никогда в земной истории не бывало и ввиду отсутствия схожих припасов свободной воды навряд ли может быть в дальнейшем. Два главных явления регулируют уровень Мирового океана — изменение площади материковых ледников и срединноокеанических хребтов (больших горных цепей, расположенных в центральных частях всех океанов). Разрастание ледников, вбирающих в себя большие массы воды, и сжимание срединно-океанических хребтов приводят к тому, что океаны и моря отступают, осушая большенные местности шельфа. Оборотные процессы — таяние ледников и разрастание сети подводных гор, выталкивающих водные массы из чаши океана, содействуют увеличению уровня Мирового океана. Совпадение этих 2-ух причин может вызвать очень значимый подъем моря, как это случилось посреди мелового периода, приблизительно 90 миллионов годов назад. По последним оценкам, тогда уровень Мирового океана поднялся на 250 метров, затопив необъятные участки суши. Но считать это увеличение чертовским потопом мешает большая продолжительность действия — миллионы лет, конкретно столько идет рост подводных горных цепей. Океан наступает не спеша, отвоевывая у суши по миллиметру в год. К такому темпу животный мир успевает приспособиться, и резвого массового вымирания не происходит.
Морское дно мелового периода до того, как оно опустело 65 миллионов годов назад. Слева — раковины моллюсковрудистов, «динозавров морей», нареченных так за большие размеры и одновременное вымирание. Диорама сотворена из подлинных палеонтологических объектов, ее создатель — Сантьяго Лафарга. Фото: АНДРЕЙ ЖУРАВЛЕВ
Локальные наводнения, другими словами резвые затопления суши, происходили в прошедшем не один раз, но на очень ограниченном пространстве — всю планетку они никогда не обхватывали и огромного урона обитателям суши не наносили. Самое большое достоверно подтвержденное наводнение случилось всего 6 миллионов годов назад на местности Средиземноморья. К тому времени из-за изоляции от Индийского и Атлантического океанов Средиземное море пересохло, превратившись в необъятную котловину, глубиной местами практически 5 км относительно уровня Мирового океана. Дно ее равномерно заполнилось трехкилометровым слоем гипса и соли, образованным в процессе испарения морской воды, а в теплых рассолах неглубоких озер, сохранившихся в неких местах, могли выжить только особенные бактерии — галоархеи. Этот шаг в истории региона именуют Мессинским кризисом — по наименованию провинции на Сицилии, где с незапамятных времен добывали соль. Геологи с ювелирной точностью установили время, когда Мессинский кризис подошел к концу — это вышло 5,33 миллиона годов назад, когда воды Атлантического океана начали просачиваться по тектоническим трещинкам через западный борт котловины. В некий момент вода проточила в породах достаточно обширное русло — сегодняшний Гибралтарский пролив — и хлынула водопадом в сухую, засоленную низменность. Заполнение Средиземного моря происходило очень стремительно — всего 15 000—20 000 лет, в течение которых в нем поселились обыденные морские общества. Догадку о чертовски резвом наводнении в котловине Средиземного моря одним из первых высказал русский геолог Иван Чумаков, работавший на строительстве Асуанской плотины в Египте в 1970-х годах и обнаруживший по данным бурения древнее русло Нила, заполненное морскими осадками. Мессинское наводнение существенно воздействовало на климат в собственном регионе, но к значимым перестройкам в биосфере не привело.
В неокатастрофизме — так именуется освеженная теория Кювье — сильно много догадок, не имеющих пока фактических доказательств. Если существование эпох массивного вулканизма не подлежит сомнению, ведь они оставили конкретные следы в земной коре, то обосновать падение астероида и в особенности четкое время этого падения нелегко. Не считая того, в обоих случаях очень трудно установить, как конкретно последствия катастрофы привели к вымиранию видов. Нет пока разъяснения и тому, что некие большие катастрофы (к примеру, базальтовые излияния на местности Южной Америки и Африки 130 миллионов годов назад) не привели к массовой смерти живых организмов. Не для всех больших вымираний в истории Земли (их насчитывается 6) удалось найти трагические предпосылки — вулканические, галлактические либо какие-то другие. Из-за недочета фактов еще тяжело судить, как очень воздействие катастроф на эволюцию жизни, но ученые, даже те, кто поддерживает неокатастрофизм, согласны в одном: и самая разрушительная из старых катастроф не смогла убить земную жизнь стопроцентно. Всегда оставался кто-либо, кто давал начало новым обитателям планетки.
Андрей Журавлев
