Знание – сила, 2000 №03

Раннекембрийскую геологическую эпоху, отстоящую от нас примерно на пятьсот сорок миллионов лет, нередко называют «временем биологического взрыва». Тогда, за период, не превышающий и двадцати миллионов лет, на Земле появилось множество ранее не известных видов и родов животных, включая такие, потомки которых существуют и сегодня. Например, членистоногие, моллюски и огромное количество разнообразных червей.

Но вот что примечательно: среди них не числились так или иначе отдаленно родственные нам позвоночные. Считавшийся самым древним из них насчитывал от роду не более четырехсот семидесяти пяти миллионов лет и, следовательно, появился шестьюдесятью пятью миллионами лет позже кембрийского взрыва.

Однако недавно британские и китайские палеонтологи сделали открытие, которое совершенно изменяет подобные представления. При раскопках в районе Чэнцзяна, на юго-востоке Китая, где и ранее было сделано немало интересных палеонтологических находок, чему способствуют мелкозернистые геологические породы, сохраняющие отпечатки мускульных и иных мягких тканей, они обнаружили останки не известных науке существ.

Возглавляемые Дэган Сю специалисты Северозападного университета в Сиане добыли здесь останки некоего позвоночного с возрастом около пятиста тридцати миллионов лет! Подлинность и необычность находки подтвердил известный французский эксперт по древним позвоночным Филипп Жанвье из Парижского музея естественной истории.

При ближайшем рассмотрении с участием английского палеонтолога Саймона Конуэя-Морриса из Кембриджского университета выяснилось, что перед учеными — останки не одной, а двух особей, принадлежащих к различным видам. И у обеих, несмотря на размеры, не превышающие нескольких сантиметров, четко различимы следы позвонков. Животные обладают рядом жабр, а мускулатура была «смонтирована» из двух W-образных блоков по бокам тела, что ни у каких других позвоночных не встречается.

Конуэй-Моррис полагает, что эти существа питались, процеживая воду и поглощая мелкие содержащиеся в ней организмы. И что специалистам представляется совсем уж странным: у них, возможно, были глаза. В таком случае они были даже в состоянии преследовать добычу.

Строение обоих существ поможет решить давний спор, насколько давно у позвоночных появились спаренные плавники, из которых впоследствии выросли конечности. У данных ископаемых заметны некие вытянутые складки тканей, тянущиеся вдоль нижней части тела, а ведь многие эволюционисты предрекали, что с этого и должны были начаться настоящие плавники.

Можно было ожидать, что эти животные очень примитивны, что их организм представляет собою нечто переходное от допозвоночных форм. Однако, как ни удивительно, оказалось, что они обладали вполне развитым позвоночным столбом, даже более совершенным, чем у некоторых ныне здравствующих существ. Палеонтологи немедленно сделали вывод: значит, нас где-то ждут еще более древние позвоночные, о которых мы даже и не подозревали. Возможно, они залегают в пластах куда более ранних, чем кембрийский взрыв.

По-видимому, следует прислушаться к утверждению, согласно которому начало истории позвоночных относится даже к периоду, отстоявшему от нас на семьсот пятьдесят миллионов лет. Такой крайний вывод делали на основании только генетических данных, а теперь в его пользу как будто говорит и сама палеонтология.

1. Океанической плита 2. Верхняя мантия 3. Нижняя мантия 4. Мегаплюм 5. Опускающийся столб 6. Плюм

Гигантские геологические процессы, такие как вздымание горных хребтов, мощные землетрясения, образование глубоководных впадин, извержение вулканов, — все они в конце концов порождаются движением плит земной коры, при котором происходит постепенное охлаждение мантии нашей планеты.

В срединно-океанических хребтах образуется новая разогретая океаническая кора, которая, остывая, снова погружается в недра мантии и рассеивает тепловую энергию, идущую на перемещение плит земной коры.

Однако до сих пор энергетический баланс всех этих процессов не вполне сходился, и геофизики подозревали, что существуют и иные способы избавления Земли от излишнего тепла. Вычисления показывали, что на глубине почти трех тысяч километров, у подножия мантии, тепловая энергия расплавленного ядра планеты может вздымать мощные восходящие потоки горячего материала, которые медленно и верно достигают поверхности и проявляют себя там в виде вулканов. Такой сравнительно узкий столбообразный поток, именуемый плюмом, не так давно был обнаружен под Исландией, а другой, как полагают, существует под Гавайскими островами. Но они не восполняют недостающее количество тепла.

Теперь сейсмологи Джерен Ритсема и Хендрик ван Хейст из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США), выступая на конференции Американского геофизического союза, предлагают новое решение этой загадки. Проанализированные ими геофизические данные подтверждают, что в глубинных недрах под Северной Африкой находится гигантский ранее не известный плюм, диаметр которого у основания составляет несколько тысяч километров. Его существование предполагалось и ранее, но теперь впервые появились надежные признаки того, что эта колонна разогретого материала простирается до поверхности Земли, перекрывая собой все внутреннее пространство от ядра планеты и до самой горячей точки ее поверхности в северо-восточной части Африки. Это же мощное вздымание, по всей вероятности, приводит к подъему коры значительной части Черного континента и «подкармливает» десятки вулканических горячих точек, разбросанных в различных его концах.

Этот столб в верхней мантии несколько сужается, а под так называемым Афарским треугольником (район стыка собственно Красного моря с Аденским заливом и Восточно-Африканским рифтом) изгибается в северо-восточном направлении. Недаром здесь расположены отчетливые следы вулканического вспарывания земной коры.

Существование африканского плюма, поднимающегося почти из самого земного ядра, помогает объяснить особенности топографии этого материка, его высокое расположение относительно уровня моря и богатую вулканическую активность. Ученые еще ранее предположили, что африканская плита подпирается древним плюмом, который столкнулся с поверхностью под территорией Эфиопии около сорока пяти миллионов лет назад, а затем «растекся» у ее нижней границы на территории протяженностью не менее пяти тысяч километров. Большая часть Южной Африки и окружающего ее морского дна возвышается примерно на 500 метров более, чем должно было быть, если бы не суперплюм.