Маршия Бьорнеруд - Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога

Но многих палеонтологов не удовлетворило и это объяснение. Едкий кислотный дождь должен был быть особенно токсичным для пресноводных экосистем, но выживаемость видов в этих водоемах, в том числе лягушек и других земноводных, очень чувствительных к изменению химического состава воды, была близка к 90 % — намного выше, чем у обитающих на суше видов, всего 12 % из которых пережили катаклизм. Поскольку ни один из предполагаемых механизмов не может объяснить некоторые детали палеонтологической летописи мел-палеогенового вымирания, некоторые палеонтологи считают, что астероид не был единственным убийцей, а лишь нанес добивающий удар глобальной экосистеме, уже ослабленной другими вредоносными факторами. В качестве наиболее вероятного пособника называется вулканическая активность, в частности извержения, приведшие к образованию Деканских траппов — обширной магматической провинции в современной Индии, покрытой слоями излившегося базальта общей мощностью более 1,6 км. На протяжении десятков тысяч лет, предшествовавших массовому вымиранию, сочащаяся лава выбрасывала в атмосферу огромные количества углекислого газа, уже поставив мир на грань экологической катастрофы к тому времени, когда ему был нанесен смертельный удар из космоса. В результате испарения мощной толщи известняков в Чикшулубе в атмосферу было выброшено еще больше двуокиси углерода, так что после нескольких лет сурового холода, вызванного облаком пыли и пепла, климат стремительно качнулся в другую сторону из-за парникового эффекта, принеся на Землю жару и засуху. В современных реконструкциях конца мелового периода будоражащий воображение астероид-убийца вынужден поделиться своей сомнительной славой с куда менее гламурными парниковыми газами.

После выдвижения гипотезы о мел-палеогеновом катаклизме изучение массовых вымираний превратилось в самостоятельный и модный раздел палеонтологии. В свете вновь «узаконенного» катастрофизма стали делаться попытки свести все массовые исчезновения видов к внеземному воздействию. Блестящий палеонтолог Джек Сепкоски из Чикагского университета, который первым признал потенциал работы с большими данными в палеонтологии, утверждал, что, проанализировав тысячи каталогов ископаемых остатков, выявил регулярный цикл частоты вымираний продолжительностью примерно 26 млн лет. Проявив своего рода неоуниформизм, он предположил, что эти циклические вымирания, возможно, связаны с периодическим прохождением Земли через спиральные рукава галактики, которые могут дестабилизировать орбиты комет [81] Raup, D., and Sepkoski, J., 1984. Periodicity of extinctions in the geologic past. Proceedings of the National Academy of Sciences , 81, 801–805. . Концепция Сепкоски стимулировала активные поиски следов крупных внеземных воздействий во время других массовых вымираний, превратив исследование ударных кратеров из периферийной дисциплины в геологический мейнстрим. Но за три десятилетия так и не было найдено убедительной связи между каким-либо другим крупным биологическим кризисом и столкновением Земли с астероидом или кометой. Поэтому нам остается лишь взглянуть в лицо отрезвляющему факту, что, по всей видимости, так уж устроена наша планета, что ее собственные процессы порой могут ставить жизнь на ней на грань исчезновения.

Помимо мел-палеогенового катаклизма, другие массовые вымирания в хронологическом порядке включают: (1) ордовикско-силурийское, в конце ордовикского периода, около 440 млн лет назад, ставшее первым крупным сокращением видов после кембрийского взрыва, (2) пара близко расположенных вымираний в конце девонского периода, примерно 365 млн лет назад, когда макроскопические организмы начали осваивать сушу, (3) «холокост» в конце пермского периода, 250 млн лет назад, крупнейшее из всех массовых вымираний, которое Джон Филлипс метко обозначил как конец палеозойской эры древней жизни, и (4) триасово-юрское вымирание, еще один жестокий удар по биосфере, нанесенный всего через 50 млн лет после пермского катаклизма. В зависимости от того, как измерять масштабы этих массовых убийств (по количеству уничтоженных видов, родов или семейств), вымирание в конце мела, в том числе и динозавров, занимает всего лишь четвертое или пятое место.

Хотя эти бедствия отличаются между собой в том, что касается обстоятельств и жертв, между ними есть разительное сходство (см. приложение III). Во-первых, все они, включая и мел-палеогеновое вымирание, сопровождались резким изменением климата и все, кроме девонских событий (когда произошло значительное остывание тропических морей), — быстрым потеплением. Во-вторых, все они были связаны с серьезными нарушениями углеродного цикла и изменением содержания углерода в атмосфере вследствие необычайно активного вулканизма (пермь, триас, мел) и/или из-за дисбаланса между секвестрацией углерода биосферой и его высвобождением из накопленных углеводородов (ордовик, девон, пермь, триас). В-третьих, все это влекло за собой быстрые изменения в химическом составе морской воды, в том числе повышение ее кислотности, что пагубно отражалось на секретирующих кальцит организмах (пермь, триас, мел) и/или приводило к широкому распространению зон аноксии — мертвых зон с острой нехваткой кислорода, которые удушают почти все живое, кроме любящих серу бактерий (ордовик, девон, пермь). За каждым массовым вымиранием следовал период продолжительностью от сотен тысяч до миллионов лет, когда на Земле процветали только микробы, в то время как остальная часть биосферы пыталась оправиться от катаклизма и, образно говоря, встать на ноги (или вернуться в свои раковины). Эти катастрофы бросают вызов нашему тщеславному представлению о человеческом виде как о венце творения, триумфальной кульминации 3,5 млрд лет эволюции. Жизнь бесконечно изобретательна, непрерывно экспериментирует с новыми формами, но ее представление о прогрессе не всегда соответствует нашему. Для нас, млекопитающих, мел-палеогеновое вымирание стало счастливым событием, расчистившим нам путь в золотой век. Но, если посмотреть на историю биосферы с точки зрения прокариотов, а не многоклеточных организмов, то эти массовые катаклизмы превращаются в незначительные события, едва ли достойные упоминания. Даже сегодня прокариоты (бактерии и археи) составляют не менее 50 % всей биомассы на Земле [82] Whitman, W., Coleman, D., and Wiebe, W., 1998. Prokaryotes: The unseen majority. Proceedings of the National Academy of Sciences , 95, 6578–6583. . Земная биосфера всегда была и остается «микрократией», в которой доминируют крошечные организмы. В условиях, когда более крупные и развитые формы жизни терпят неудачу, бесконечно приспособляющиеся микробы, эволюционные темпы которых измеряются месяцами, а не тысячелетиями, стремительно осваивают новую среду, возвращая себе многовековое господство над планетой.