Роберт Хейзен - История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет

Наиболее масштабное массовое вымирание имело место в конце палеозойской эры, 251 млн лет назад. По некоторым оценкам, тогда погибло 70 % земных и целых 96 % морских существ – глобальная катастрофа, названная Великим вымиранием. Ни до, ни после этого события не исчезало с лица Земли так много живых существ (включая все виды трилобитов).

Мнения специалистов относительно причин Великого вымирания расходятся. Разумеется, это не было разовым событием вроде столкновения с крупным астероидом; не было оно и мгновенным. На самом деле, по-видимому, сыграли роль несколько неблагоприятных факторов. Во-первых, 251 млн лет назад уровень кислорода резко упал с высоких значений в Каменноугольном периоде (35 %) до 20 %. Большое количество кислорода было благоприятно для поддержания жизни высокоразвитых животных, в то же время падение его уровня было большим ударом по животным, привыкшим к «расточительности», которым требовалось много кислорода для метаболизма. В конце палеозоя произошло сильное похолодание и формирование умеренно ледникового периода – южная окраина Пангеи покрылась толстым слоем льда. Вследствие этого понизился уровень воды в океане, обнажив большинство континентальных шельфов. Континентальные шельфы представляют собой самую благоприятную биосферу, и потеря большей части мелководных прибрежных зон наверняка ограничила рост коралловых рифов и других разнообразных экосистем, нарушив цепочку питания в океане.

Активизация вулканической деятельности в конце палеозоя, почти точно совпавшая с массовым вымиранием 251 млн лет назад, составляет другой стрессовый фактор для биосферы Земли – еще одно свидетельство влияния геосферы на биосферу. Продолжительное извержение вулканов в Сибири, выбросившее не менее полутора миллионов кубических километров базальта, одно из самых крупных вулканических событий в истории Земли, нанесло сокрушительный удар по живой природе. В течение сотен тысяч лет выбросы вулканического пепла и пыли уменьшали доступ солнечной энергии и усугубили оледенение, а ядовитые сернистые газы спровоцировали кислотные дожди, что привело к дальнейшему упадку биосферы.

Помимо указанных факторов, некоторые ученые обращают внимание на разрушение озонового слоя как на еще одну возможную причину, вызвавшую величайшее массовое вымирание в истории Земли. Любопытным свидетельством, если не явной уликой, являются мутантные ископаемые споры, найденные в породах конца палеозоя по всему миру, от Антарктиды до Гренландии. Возможно, вулканические выбросы в Сибири послужили толчком для химических реакций в верхних зонах атмосферы, в результате чего уменьшился озоновый слой, открыв окно мутагенному ультрафиолетовому излучению. Каковы бы ни были причины, Великое вымирание пробило огромную брешь в биологическом разнообразии Земли. Для восстановления потребовалось 30 млн лет, но оно все же произошло. Как обычно, после подобных эпизодов большие потери открывали новые возможности. Наступила новая эра – мезозой, и новая фауна и флора заполнили свободные ниши.

Преуспевающий издатель как-то посоветовал мне: если я хочу, чтобы мои научные труды успешно раскупались, следует включать в них две популярные темы – черные дыры и динозавры. (Этот издатель умудрился даже включить черные дыры в название одной из моих книг, хотя книга не имела к ним никакого отношения.)

Итак, приступим. Динозавры появились около 230 млн лет назад как бенефициарии массовой гибели животного мира в конце палеозоя. Эти очаровательные рептилии вначале были мелкими и медлительными, но на протяжении более 160 млн лет породили разнообразие видов и распространились во всех экологических нишах. Какое-то время после Великого вымирания динозавры соперничали с крупными амфибиями, но очередное вымирание 205 млн лет назад, совпавшее с повышенной вулканической активностью, практически уничтожило большинство других позвоночных, не-динозавров. Последовал бурный рост динозавров.

Динозавры являются наиболее любопытными и интригующими представителями мезозойской эры. Самыми распространенными ископаемыми того периода считаются элегантные спиральные раковины морских головоногих, известных как аммониты. Если бы я не провел детство вблизи палеозойских осадочных пород, богатых окаменелыми трилобитами, а вместо этого вырос где-нибудь в мезозойских землях Южной Дакоты, я, пожалуй, коллекционировал бы аммониты. У них потрясающе красивые раковины, обладающие характерной спиральной симметрией и перламутровой поверхностью. Остатки этих головоногих, отдаленных предков наутилуса, раковина которого тоже состоит из камер, отличаются изысканным рисунком на раковинах, «швами», которые некогда отделяли одну внутреннюю камеру раковины от другой. В отличие от трилобитов, раковины аммонитов не дают полного представления о целом организме. Крупная вытянутая голова с огромными глазами и десятью щупальцами до нашего времени не сохранилась. Уцелело лишь бронированное жилище для этого гораздо более интересного (чем само жилище) животного. Аммониты населяли мезозойские моря, эволюционируя и становясь более разнообразными в течение 160 млн лет.

В мезозое существовали и многие другие любопытные биологические виды. Именно в это время впервые появились цветочные растения. Тогда же возникли и первые млекопитающие. Как и во все периоды истории Земли, изменения в биосфере соседствовали с изменениями географии земного мира. Начала раскалываться Пангея, и образовался Атлантический океан. Содержание кислорода в атмосфере продолжало снижаться, достигнув опасной отметки 15 %, но потом снова подскочило до 21 %, что примерно равно современному значению. Уровень моря то повышался, то понижался, но значительного оледенения в мезозойскую эру не наблюдалось, во всяком случае ничего подобного ледниковому периоду конца палеозоя не произошло.

Перейдем ко времени 65 млн лет назад – одному из самых мрачных периодов в земной истории. Астероид диаметром около 10 км врезался в Землю в районе нынешнего полуострова Юкатан. Гигантское цунами пронеслось по всему земному шару, возникли масштабные пожары, выжигая целые континенты. Громадные тучи испарившегося грунта затмили небо и сильно ограничили фотосинтез. Этот космический удар пришелся по планете, и без того переживавшей не лучшие времена. На массовое вымирание конца палеозоя эхом откликнулись вулканы в Индии, вызвав значительные перемены в атмосфере и ослабив экосистемы Земли на сотни тысяч лет. К этому же времени произошло значительное обмеление морей, обнаживших большую часть континентального шельфа, ослабив связи в цепочке питания и уничтожив тысячи видов аммонитов, из которых выжили только восемь. Причины такого обмеления не вполне ясны, поскольку в это время не отмечалось значительного похолодания. Некоторые исследователи полагают, что виновником могло послужить снижение активности срединного хребта в океане, вызвавшее охлаждение, усадку и последующее опускание всего океанского дна.