RYTŲ SIBERIJA, 251 mln
Pangea šiaurės rytinėje dalyje, kur buvo Sibiras, iš žarnyno pakilo milžiniškas mantijos medžiagos srautas ir išlydo akmens apvalkalą. Bazalto lavos ir pelenų išsiveržimai truko kelis tūkstančius metų ir sutapo su masiškiausiu gyvūnų išnykimu planetos istorijoje. Būtent užšalę bazalto sluoksniai sudaro būdingą pakopinį kraštovaizdį iš daugelio Rytų Sibiro aukštumų, tokių kaip Putorana plokščiakalnis.
- „Salik.biz“
Paveikslas: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Ilgą laiką pasaulinės katastrofos, galinčios paveikti žemiškojo gyvenimo evoliuciją, mokslininkus mažai domino. Geologams ir paleontologams buvo svarbiau suprasti laipsnišką ir nuolatinį rūšių kaitą. Tik palyginti neseniai, praėjusio amžiaus viduryje, kai buvo nustatyta, kad masiniai išnykimai laiku sutampa su katastrofiškais įvykiais, tokiais kaip vulkanizmo protrūkiai ir meteoritų kritimas, jie buvo pradėti tyrinėti tikslingai.
Pirmą kartą prancūzų gamtininkas Georges Cuvier kalbėjo apie praeityje XIX amžiaus pradžioje įvykusias katastrofas Žemėje. Talentingas paleontologas suprato, kad praeities erų gyvūnai visiškai skyrėsi nuo dabartinių, kad, pavyzdžiui, ichtiozaurų ir plesiosaurų kaulai yra tam tikruose Alpių sluoksniuose ir nenaudinga jų ieškoti vėlesniuose nuosėdose. Manatinų ir ruonių kaulų, priešingai, nereikėtų ieškoti šalia ichtiozaurų liekanų. Kaip patyręs lyginamasis anatomistas, ištyręs dideles gyvūnų mumijų kolekcijas ir jų akmeninius bareljefus, kuriuos paėmė Napoleono kariai iš Egipto, jis pamatė, kad gyvūnų rūšys nesikeitė 2000-3000 metų. Taigi Žemės istorijoje, trunkančioje, kaip buvo manoma, ne daugiau kaip 100 000 metų, gyvūnų pasaulio rūšys dažnai keitėsi, reikia kokių nors destruktyvių trumpalaikių įvykių. Ir Cuvier pasiūlė periodinių katastrofų, kurių aukų buvo nesuskaičiuojama daugybė gyvų būtybių, idėją: „Vienus, krašto gyventojus, užklupo potvyniai, kiti, apgyvendindami vandenų dubenį, baigėsi sausuma kartu su staiga iškilusiu jūros dugnu …“.
ŠIAURĖS AMERIKA, 65,5 mln
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jukatano pusiasalio rajone, šiuolaikinės Meksikos teritorijoje, rastas krateris ir specialios uolienos rodo, kad ten nukrito asteroidas. Jo kritimas sukėlė katastrofiškas pasekmes: sprogimo banga sudegino beveik visą gyvybę rajone, o pakrantę nuniokojo monstriškas cunamis. Banga į krantą nešė jūrų gyvybes, tokias kaip amonito moliuskai ir jūros driežai - mosasaurai, paslėpti spiraliniame apvalkale. Jų palaikai buvo nutolę už kilometrų nuo vandens ir buvo naudojami kaip maistas retai išgyvenantiems krašto gyventojams. Kai jis nukrito į žemę, asteroidas išgaravo ir išmušė iš kraterio dulkių, pelenų, kaustinių garų mišinį, kuris, pakilęs į atmosferą, jį apsinuodijo ir užtemdė Saulę. Šaltas snapas ir rūgštus lietus tikriausiai truko keletą metų. Šį įvykį lydėjo 35% jūrų gyvūnijos rūšių, taip pat visų didelių roplių: jūros driežų,dinozaurai ir pterozaurai.
Paveikslas: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Mokslininkai grįžo prie geologinių katastrofų idėjos po 100 metų, kai pastebėjo, kad laipsniškai didėjantį Žemėje gyvenančių organizmų įvairovę nutraukė mažiausiai du milžiniški jų lašai. Šios pertraukos sutampa su geologinių epochų ribomis: paleozojaus, mezozojaus ir cenozojaus.
Didžiausias gyvų būtybių išnykimas per visą Žemės istoriją įvyko prieš 251 milijonus metų, paleozojaus eros pabaigoje. Daugiau nei 90% jūrinių ir 70% sausumos rūšių amžiams dingo iš Žemės paviršiaus - liko tik pačios mažiausios ir paprasčiausios. Vandenynuose rifų, anksčiau plačiai paplitusių visose jūrose, formavimasis sustojo, o sausumoje - anglies kaupimasis, nes išnyko vešlūs miškai, kurie jį dengė iš medžius primenančių limfoidų, paparčių ir įvairių senovinių gimnastikos augalų. Mokslininkai ieško tokio išnykimo priežasčių ir pačioje biosferos būsenoje, ir už jos ribų. Tarp išorinių išnykimo priežasčių šiandien dažniausiai vadinama katastrofa, kurią sukelia galingi ugnikalnių išsiveržimai Rytų ir iš dalies Vakarų Sibiras. Tai buvo trumpalaikis geologinis įvykis, stipriai veikiantis biosferą. Jos pėdsakai užfiksuoti plataus, kelių kilometrų storio bazaltų sluoksnio, vadinamo Sibiro spąstais, pavidalu.
Putorana plokščiakalnio uoloje aiškiai matomas bazaltų sluoksnis, kuris išsiveržė prieš 251 milijonus metų per trumpiausią įmanomą laiką - tūkstančius metų. Senovės lavos danga šiose vietose siekia 1,8 kilometro storį.
Nuotrauka: SERGEY FOMIN / RUSIJOS LOOK
Jie susiformavo per trumpiausią geologinį laiko tarpą - apie 160 000 metų, o gal ne daugiau kaip 8000 metų. Bazalto lavos užėmė daugiausia 7 milijonus kvadratinių kilometrų žemės. Iš žarnyno buvo išmetama nuo 2 iki 3 milijonų kubinių kilometrų vulkaninių medžiagų, įskaitant milijonus gigatonų anglies dioksido. Pastarojo turinys to meto atmosferoje padidėjo 7-10 kartų. (Pvz., Jei žmonija per pastarąjį šimtmetį sudegina visą iškastinį kurą, anglies dioksido koncentracija atmosferoje padidės 2–3 kartus.) Be to, atmosferos atšilimas dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir savotiškų saulės kolektorių debesų pavidalo, susidedančių iš didelių vulkaninių dalelių. pelenai ir sparčiai didėjanti planeta, atšildė viršutinius vandenyno sluoksnius ir išleido milijardus tonų metano,iki tol grandinėlėje susikaupę ledo kristalai. Šios dujos yra vienas efektyviausių šiltnamio faktorių, be to, jos greitai oksiduojasi, pasiimdamos deguonį iš atmosferos. Bendrą atmosferos pokyčių poveikį sustiprino savita planetos paleogeografija. Tais laikais visi žemynai susijungė į vieną superžemyną - Pangea, besitęsiantį nuo poliaus iki poliaus. (Sibiro platforma buvo šiaurės rytinėje dalyje.) Centriniame, atokiame nuo kranto, didžiuliame superkontinentų plote, lietaus beveik nebuvo, jis buvo sausas ir praktiškai negyvas. Sausumos gyvūnai susitelkė Pangea pakraštyje, ribojasi su kalnų grandinėmis, ir pamažu persikėlė į pietinę Antarkties pakrantę, kur nebuvo per karšta. Dėl sumažėjusio deguonies kiekio atmosferoje gyvenimas kalnuose tapo neįmanomas,ir tik mažos žemos zonos liko apgyvendintos.
Tokioje aplinkoje dauguma roplių ir žuvų, taip pat kalkingi dumbliai, koralai ir kempinės atsidūrė nepalankiausiose sąlygose. Pirmasis nukentėjo nuo apsinuodijimo deguonimi ir anglies dioksidu, antrasis buvo sunaikintas dėl jūros vandenų rūgštėjimo, kurį sukėlė jose esantis anglies dioksido perteklius. Išgyveno kai kurie sausumos varliagyviai, taip pat ropliai, pavyzdžiui, proterosuchia - dinozaurų protėviai, cinodonts - į gyvūnus primenantys dinozaurai, žinduolių protėviai ir lystrosaurs - jų tolimi giminaičiai. Jie buvo maži gyvūnai, kuriems reikėjo mažiau energijos, norint išlikti aktyviems, vadinasi, jie sunaudojo mažiau deguonies. Lystrozaurai turėjo adaptacijas, kurios, priešingai, leido absorbuoti daugiau oro, taigi ir deguonies, - padidinta krūtinė ir kaukolės dalys, susijusios su kvėpavimu. Tarp jūrų gyvūnų katastrofą išgyveno ir patys mažiausi foraminiferai, brachiopodai ir dvigeldžiai gyvūnai, nes jiems reikėjo mažiau maisto ir deguonies. Dingo jų gausūs giminaičiai. Antžeminė flora kentėjo ne mažiau nei fauna - chloro turintys vulkanų išskyrimai sunaikino ozono sluoksnį, atšiauri ultravioletinė spinduliuotė sugadino dar neišdygusias sporas, sieros rūgšties liūtys sudegino žalumynus, o paskutinės mirštančių medžių sultys išsiurbė dauginančius grybus. Ankstesnis biologinės įvairovės lygis Žemėje buvo atkurtas tik po 60 milijonų metų, iki Juros periodo vidurio.atšiauri ultravioletinė spinduliuotė sugadino dar neišdygusias sporas, sieros rūgšties liūtys išdegino žalumynus, o paskutinės sultys iš mirštančių medžių išsiurbė padaugintus grybus. Ankstesnis biologinės įvairovės lygis Žemėje buvo atkurtas tik po 60 milijonų metų, iki Juros periodo vidurio.atšiauri ultravioletinė spinduliuotė sugadino dar neišdygusias sporas, sieros rūgšties liūtys išdegino žalumynus, o paskutinės sultys iš mirštančių medžių išsiurbė padaugintus grybus. Ankstesnis biologinės įvairovės lygis Žemėje buvo atkurtas tik po 60 milijonų metų, iki Juros periodo vidurio.
Kosminis faktorius
Daugelyje Žemės vietų, kur į paviršių iškyla senovės jūros dugnas, galite pamatyti ploną molio sluoksnį, susiformavusį prieš 65 milijonus metų. Būtent ant jo geologai nubrėžia ribą tarp mezozojaus ir cenozojaus epochų. Žymus tokios ribos pavyzdys neseniai buvo aptiktas Ispanijos pietryčiuose, netoli Caravaca de la Cruz miesto. Tarp daugelio metrų baltųjų žvynelių plonas rausvo molio sluoksnis, kelių milimetrų atstumas. Po šiuo sluoksniu yra įvairių gyvūnų, gyvenusių mezozojaus eros jūrose, palaikai: jūrinių driežų kaulai, amonitų apvalkalai ir mažiausi planktoniniai padarai - foraminifera ir kokolitoforidai, iš kurių susidarė kalkingi silikatai, kurie galiausiai virto kalkingomis uolienomis - margais. Čia taip pat aptinkami suakmenėję mažų vėžiagyvių kriauklės, kurios nurijo molio daleles,Jie buvo suspausti į gabalus - granules - ir tokia „sunkesne“forma buvo išsiųsti į dugną, sukuriant nuosėdinės medžiagos masę. Ir staiga visi šie gyvūnai išnyko, todėl kalkingų nuosėdų susidarymas visiškai nutrūko, o molio dalelių kaupimosi greitis sumažėjo šimtus kartų - tai liudija mažas ribinio sluoksnio storis. Keletą tūkstančių metų jūra liko beveik negyventa, tada gyvenimas užtruko ir geologinė kronika užfiksavo jos atstatymą, kuris prasidėjo nevaržomai atkuriant keletą ir mažas išlikusias foraminifera rūšis. Jų palikuonių kriauklės sudarė naujus baltojo marlo sluoksnius.molio dalelių kaupimosi greitis sumažėjo šimtus kartų - tai rodo mažas ribinio sluoksnio storis. Keletą tūkstančių metų jūra liko beveik negyventa, tada gyvenimas užtruko ir geologinė kronika užfiksavo jos atstatymą, kuris prasidėjo nevaržomai atkuriant keletą ir mažas išlikusias foraminifera rūšis. Jų palikuonių kriauklės sudarė naujus baltojo marlo sluoksnius.molio dalelių kaupimosi greitis sumažėjo šimtus kartų - tai rodo mažas ribinio sluoksnio storis. Keletą tūkstančių metų jūra liko beveik negyventa, tada gyvenimas užtruko ir geologinė kronika užfiksavo jos atstatymą, kuris prasidėjo nevaržomai atkuriant keletą ir mažas išlikusias foraminifera rūšis. Jų palikuonių kriauklės sudarė naujus baltojo marlo sluoksnius.
VAKARŲ EUROPA, 5,33 mln. Metų
Nors Rytų Afrikoje Australopithecus protėviai šeimininkavo savaną, Viduržemio jūra patyrė didelę ekologinę krizę. Augančios kalnų grandinės blokavo jos ryšį su Indijos ir Atlanto vandenynais, nes trūko vandens, jūra pamažu išdžiūvo. Didžiulis baseinas, kurio gylis iki 5 kilometrų vietomis, šimtus tūkstančių metų išliko beveik be vandens. Krizė baigėsi staigiu Atlanto vandenyno proveržiu per Gibraltaro sąsiaurį. Šiuo atveju svarbų vaidmenį vienu metu gali vaidinti trys veiksniai: Pasaulio vandenyno lygio pakilimas, tektoniniai procesai ir baseino sienų erozija. Jūros vanduo paniro į depresiją ir sudarė didžiausią šiandien žinomą krioklį. Džiūstantis ir katastrofiškas Viduržemio jūros užpildymas gaudomas per daugelį kilometrų druskos ir gipso, daugybėje urvų,palaidoti upių kanjonai ir pakopinis Gibraltaro sąsiaurio dugnas.
Paveikslas: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Galima tik spėlioti, kas įvyko sausumoje per šiuos tūkstantmečius, nes sausumos nuosėdose jūros sluoksniuose nėra aiškiai nubrėžtos ribos. Tiksliai nustatyta, kad krašto šeimininkai - įvairūs ir gausūs dinozaurai ir pterozaurai - neišgyveno šios sienos.
Kokie įvykiai įvyko prieš 65 milijonus metų, kurie atskyrė geologinę erą ir sukėlė tokius globalius pokyčius? Ieškodami atsakymo į šį klausimą, mokslininkai kreipėsi į kosminius veiksnius. XX amžiaus viduryje astrofizikai atrado supernovų atsiradimo reiškinį, susijusį su didžiuliais energijos trūkumais, o paleontologai darė prielaidą, kad ši staiga išleista energija, pasiekusi Žemę, gali nuplėšti jos magnetosferą, kuri apsaugojo planetą nuo kietos radiacijos, ir taip pasmerkti savo gyventojus mirtis. Tačiau šios hipotezės pagrįsti tiriant geologinius duomenis nebuvo įmanoma.
Be to, netrukus gimė dar viena kosminės katastrofos idėja, kuri greitai įgijo populiarumą. Amerikiečių geofizikas Walteris Alvarezas netoli Italijos Gubbio miestelio aptiko ploną molio sluoksnį, žymintį mezozojaus ir cenozojaus epochų ribas, neįprastai didelį iridžio kiekį, šimtą kartų didesnį nei vidutinė įprastų uolienų koncentracija. Walterio tėvas, atominis fizikas Luisas Alvarezas padėjo rasti šio reiškinio paaiškinimą. Paaiškėjo, kad į Žemę nukritusių meteoritų fragmentai taip pat turi daug iridžio ir kitų platinos grupės metalų. Tai reiškia, kad šie elementai gali patekti į molio sluoksnį dėl kosminio kūno smūgio. Alvaresai susidomėjo tariamo meteorito kritimo ir dinozaurų mirties sutapimu ir susiejo šiuos du įvykius į vieną „asteroidų žiemos“hipotezę pagal analogiją su „branduoline žiema“:jei asteroidas, kurio ilgis viršija 10 kilometrų, sudužo į Žemę 20 kilometrų per sekundę greičiu, tada įvyko milžiniškas energijos išsiskyrimas, 10 000 kartų viršijantis visus dabartinius žemiečių branduolinius rezervus. Kai kurie mezozojaus gyventojai iš karto mirė nuo šoko ir karščio bangų, kiti mirė dėl kritimo padarinių - į atmosferą patekusios dulkės atspindėjo saulės spindulius. Prasidėjo šaltis, o vegetacija, likusi be šviesos ir šilumos, pradėjo žūti. Po to masiškai išnyko gyvūnai, kuriems buvo atimta maisto.likusieji mirė nuo kritimo padarinių - į atmosferą patekusios dulkės atspindėjo saulės spindulius. Prasidėjo šaltis, o vegetacija, likusi be šviesos ir šilumos, pradėjo žūti. Po to masiškai išnyko gyvūnai, kuriems buvo atimta maisto.likusieji mirė nuo kritimo padarinių - į atmosferą patekusios dulkės atspindėjo saulės spindulius. Prasidėjo šaltis, o vegetacija, likusi be šviesos ir šilumos, pradėjo žūti. Po to masiškai išnyko gyvūnai, kuriems buvo atimta maisto.
Po to, kai 1980 m. Žurnale „Science“pasirodė nedidelis Alvaresovo raštelis, mokslinių straipsnių apie visuotines nelaimes skaičius išaugo šimtus kartų. Pirmiausia jie ieškojo įrodymų apie fizikų, palietusių paleontologijos interesus, teisingumą. Ir jie rado daug: beveik visose atkarpose, kur gana gerai išryškėja 65 milijonų metų ribinis sluoksnis, buvo pastebėta iridžio anomalija, taip pat kvarco kristalai, turintys šoko struktūrą - maži lygiagretūs įtrūkimai, atsirandantys esant labai aukštam slėgiui, tektitai (atvėsę lydalo lašai, susidarę per didelio meteorito poveikis uolienoms), suodžių sluoksniai. „Chicxulub“krateris taip pat buvo aptiktas Meksikoje, jo atsiradimo laikas maždaug sutampa su šia siena.
Viduržemio jūros potvynis
Georges'as Cuvier'io nuomone, jūrų potvyniai buvo pagrindinė visuotinio išnykimo priežastis, tačiau šiuolaikiniai geologai šios hipotezės nepatvirtino. Norint užtvindyti visą žemę, išskyrus aukštus kalnus, ir sunaikinti daugumą sausumos gyventojų, būtinos bent dvi sąlygos: šimtu metrų padidėjęs Pasaulio vandenyno lygis ir įvykio pereinamumas. Šiais laikais, kai žemynų žemyno aukštis virš jūros lygio yra 670 metrų, Pasaulio vandenyno tūris turėtų išaugti beveik dvigubai. Toks įvykis niekada nebuvo įvykęs žemės istorijoje ir dėl tokių laisvo vandens atsargų trūkumo vargu ar įmanoma ateityje. Pasaulio vandenyno lygį reguliuoja du pagrindiniai reiškiniai - žemyno ledynų ir vidurio vandenyno keterų (aukštų kalnų grandinių, esančių visų vandenynų centrinėse dalyse) pokyčiai. Besiplečiantys ledynaisugeriantis milžiniškas vandens mases, o vidurinių vandenynų keterų suspaudimas lemia tai, kad vandenynai ir jūros atsitraukia, nusausindami didelius lentynos plotus. Atvirkštiniai procesai - ledynų tirpimas ir dugno tinklo, išstumiančio vandens mases iš vandenyno dubenio, tinklo augimas prisideda prie Pasaulio vandenyno lygio kilimo. Šių dviejų veiksnių sutapimas gali sukelti labai didelį jūros pakilimą, kaip nutiko kreidos viduryje, maždaug prieš 90 milijonų metų. Naujausiais skaičiavimais, tada Pasaulio vandenyno lygis pakilo 250 metrų, užtvindydamas didžiulius žemės plotus. Tačiau šį padidėjimą laikyti katastrofišku potvyniu trukdo ilga įvykio trukmė - milijonai metų trunka povandeninių kalnų grandinių augimą. Vandenynas atplaukia lėtai, per metus iš žemės atgaunamas milimetru. Gyvūnų pasaulis sugeba prisitaikyti prie šio tempo,ir nėra greito masinio išnykimo.
Kreidos periodo jūros dugnas prieš tai nebuvo tuščias prieš 65 milijonus metų. Kairėje - moliuskų kriauklės, „jūrų dinozaurai“, vadinamos dideliu dydžiu ir tuo pačiu išnykimu. Dioramą iš autentiškų paleontologinių objektų sukūrė Santjagas Lafargue.
Nuotrauka: ANDREY ZHURAVLEV
Vietiniai potvyniai, tai yra, greitas sausumos potvynis, praeityje buvo įvykę keletą kartų, tačiau labai ribotoje erdvėje - jie niekada neuždengė visos planetos ir nepadarė daug žalos žemės gyventojams. Didžiausias patikimai patvirtintas potvynis įvyko vos prieš 6 milijonus metų Viduržemio jūroje. Iki to laiko, atsiribojus nuo Indijos ir Atlanto vandenynų, Viduržemio jūra išdžiūvo ir virto didžiuliu baseinu beveik 5 kilometrų gylyje, palyginti su Pasaulio vandenyno lygiu. Jos dugnas pamažu buvo užpildytas trijų kilometrų gipso ir druskos sluoksniu, susidariusiu išgarinant jūros vandeniui, o šiltuose seklių ežerų kai kuriose vietose konservuotuose vandenyse galėjo išgyventi tik specialios bakterijos - haloarchaea. Šis regiono istorijos etapas vadinamas Mesinos krize - pavadinta provincija Sicilijoje, kurioje nuo seno buvo kasama druska. Geologai labai tiksliai nustatė Messinijos krizės pabaigą - tai atsitiko prieš 5,33 milijono metų, kai Atlanto vandenyno vandenys pradėjo prasiskverbti išilgai tektoninių plyšių per vakarinę baseino pusę. Tam tikru momentu vanduo per plačią uolienų kanalą - dabartinį Gibraltaro sąsiaurį - išsiveržė ir kaip krioklys nutekėjo į sausą, druskingą žemumą. Viduržemio jūros užpildymas įvyko labai greitai - tik 15 000–20 000 metų, per kuriuos joje įsikūrė paprastos jūrų bendruomenės. Katastrofiškai greito potvynio Viduržemio jūros baseine hipotezė buvo viena iš pirmųjų, kurią išsakė sovietų geologas Ivanas Chumakovas,kuris aštuntajame dešimtmetyje dirbo statant Asuano užtvanką Egipte ir, gręžimo duomenimis, atrado senovinę Nilo dugną, užpildytą jūros nuosėdomis. Mesinos potvynis padarė didelę įtaką klimatui savo regione, tačiau reikšmingų biosferos pokyčių nesukėlė.
Neokasatrofizme - tai atnaujintos Cuvier teorijos pavadinimas - yra daugybė prielaidų, kurios dar neturi faktinių įrodymų. Jei galingo vulkanizmo epochų egzistavimas nekelia abejonių, nes jie paliko vienareikšmiškus pėdsakus žemės plutoje, tada įrodyti asteroido kritimą ir ypač tikslų šio kritimo laiką nėra lengva. Be to, abiem atvejais nepaprastai sunku tiksliai nustatyti, kaip dėl nelaimės pasekmių išnyko rūšys. Vis dar nėra paaiškinta, kodėl dėl kai kurių didelių katastrofų (pvz., Bazalto užliejimas Pietų Amerikoje ir Afrikoje prieš 130 milijonų metų) masinis gyvų organizmų žūtis nebuvo. Ne visiems dideliems išnykimams Žemės istorijoje (jų yra šeši) buvo galima rasti katastrofiškų priežasčių - vulkaninių, kosminių ar dar kokių. Dėl faktų trūkumo dar sunku spręstikoks stiprus katastrofų poveikis gyvenimo raidai, vis dėlto mokslininkai, net ir tie, kurie palaiko neokatastrofizmą, sutaria dėl vieno dalyko: ir žalingiausios senovės katastrofos negalėjo visiškai sunaikinti žemiškojo gyvenimo. Visada buvo kažkas, kas paskatino naujus planetos gyventojus.
Andrejus Žuravlevas