Дэвид Кристиан - Большая история [С чего все начиналось и что будет дальше]

Первые свидетельства падения астероида собрал в горах Италии геолог Уолтер Альварес со своей группой. Ученые уже знали, что в конце мелового периода есть рубеж, до и после которого горные породы сильно отличаются друг от друга. Останки планктона под названием фораминиферы в больших количествах встречаются в более старых слоях, относящихся ко времени прямо перед этой датой, но затем исчезают. Было непонятно, сколько времени заняли изменения: десятки тысяч лет или всего лишь год-два. В 1977 году на участке возле Губбио в Италии группа Альвареса нашла огромное количество иридия, датированного самым концом мелового периода. Это было странно, потому что иридий на Земле встречается редко, хотя распространен в астероидах. Альварес и его коллеги также нашли большое его количество во многих других местах Италии, а теперь нам известно по меньшей мере сто таких мест во всем мире. Стало похоже, что иридий должен был принести с собой астероид. Это навело на предположение о катастрофе.

В те времена большинство геологов придерживались идеи, что все геологические изменения происходили постепенно, так что мало кто в это поверил. Ученые хотели прямого доказательства, неопровержимой геологической улики. Она появилась в 1990 году, когда показали, что Чиксулубский кратер как раз имеет нужный размер и возник в нужное время. После этого многие геологи стали соглашаться не только с тем, что динозавров смел с лица земли упавший астероид, но и с тем, что подобные катастрофы могли случиться в истории Земли множество раз. Да, есть свидетельства мощных извержений вулканов на рубеже К-Т, которые могли уже подорвать здоровье биосферы, но сейчас мало сомнений возникает в том, что именно астероид нанес смертельный удар.

После Чиксулуба возник мир, в котором сформировались наши предки-млекопитающие. Это мир кайнозойской эры, последние 65 млн лет истории Земли.

Человек – млекопитающее, и 90 % генов, или около 3 млрд пар оснований ДНК, мы делим с другими млекопитающими, от крыс до енотов. Где-то среди остальных 10 % нашей ДНК находятся гены, которые нас отличают.

Как и все млекопитающие, мы теплокровные, а значит, нам нужно больше энергии, чем рептилиям, чтобы температура тела оставалась высокой и мозг продолжал функционировать. Нам нужен мощный мозг – он должен изобретать массу экологических трюков, чтобы поддерживать эти большие потоки пищи и энергии. Первые подобные млекопитающим создания были не крупнее мыши, но, вероятно, уже вскармливали потомство, как современные млекопитающие, и уже обладали необычно большим мозгом относительно размеров тела. Базовое разделение на сумчатых (их детенышам нужна особая защита и питание, часто в сумке) и плацентарных млекопитающих (детеныши получают питание в утробе через плаценту) произошло не менее 170 млн лет назад.

На протяжении долгих 150 млн лет или около того, пока длились юрский и меловой периоды, большинство видов млекопитающих оставались мелкими и шныряли по залитому лунным светом подлеску [119] Stephen Brusatte, Zhe-Xi Luo . Ascent of the Mammals // Scientific American, June 2016. P. 20–27. . У них было множество форм. Одни были похожи на собак, например репеномам, существо достаточно крупное, чтобы есть мелких динозавров и их детенышей. Другие плавали, вернувшись в океан. Кто-то напоминал летучих мышей, кто-то ел насекомых, кто-то лазал по деревьям. Около 150 млн лет назад мир млекопитающих изменился благодаря эволюции новых типов растений, которые стали конкурировать с хвойными и папоротниками, до тех пор доминировавшими в растительном мире. Это были покрытосеменные растения, у которых есть плоды и цветки – сегодня они преобладают в зарослях и лесах, в парках и садах. Цветковые растения оказались питательной золотой жилой для млекопитающих, поскольку их зубы приспособлены к тому, чтобы пережевывать плоды и семена или многочисленных насекомых, которые сами едят цветковые растения или помогают их опылять.

Возможно, астероид, уничтоживший динозавров, убил и три четверти всех имевшихся видов млекопитающих. Но большинство из них оставались мелкими, так что некоторым удалось прорваться через эволюционный кризис. Когда планета вернулась в относительно нормальное состояние, те, кто выжил после Чиксулубского астероида, оказались в странном новом мире. С уходом динозавров открылись новые возможности. В результате новой эволюционной радиации выросло разнообразие млекопитающих, как сегодня бывает с предприятиями малого бизнеса, когда какая-нибудь большая корпорация в одну ночь объявляет себя банкротом. Многие их виды стали крупнее. Через полмиллиона лет уже существовали травоядные млекопитающие размером с корову и такие же хищники. Были здесь и приматы (от которых произошли мы), представители отряда млекопитающих, живущих на деревьях и питающихся фруктами. Хотя первые из них существовали уже при динозаврах, расцвета они достигли, лишь когда те ушли со сцены.

Прежде чем млекопитающие захватили Землю, пришлось пережить еще один кризис. Это был палеоцен-эоценовый термический максимум (для любителей сокращений, PETM [120] Paleocene-Eocene thermal maximum. ) – ударное парниковое потепление, короткое и резкое, на границе палеоценовой и эоценовой эпох около 56 млн лет назад. Оно было достаточно опасным, чтобы привести к вымиранию множества видов. Сегодня PETM интересен тем, что это последний период стремительного парникового потепления в истории Земли, так что он может помочь разобраться в нынешних климатических изменениях. Параллели заставляют содрогнуться. Во времена PETM в атмосферу было выпущено примерно столько же углекислого газа, сколько сегодня выбрасывается при сжигании горючих ископаемых, и 56 млн лет назад это привело к повышению среднемировой температуры на 5–9 °C [121] Peter Ward, Joe Kirschvink. A New History of Life. P. 315. .

Чем было вызвано это внезапное потепление? Около 56–58 млн лет назад необычно активными были вулканы, и за счет вулканического углекислого газа выросло его содержание в атмосфере. Но затем очень быстро произошло что-то еще, в течение, возможно, всего 10 000 лет, примерно за то время, которое в истории человечества прошло с возникновения сельского хозяйства. К концу этого периода многие виды растений, животных и морских обитателей исчезли. Самое правдоподобное предположение сегодня состоит в том, что полярные океаны нагрелись достаточно, чтобы метановые клатраты (шарики замороженного метана, похожие на лед, но воспламеняющиеся, если поднести спичку) внезапно растаяли и выпустили большое количество метана, еще более мощного парникового газа, чем углекислый. При этом потепление могло произойти очень быстро. Если все было так, сегодня нам нужно крайне внимательно относиться к клатратам метана в современных полярных океанах.