Массовые вымирания в истории земли

Массовые вымирания в истории земли

Массовое пермское вымирание

Миллионов лет назад Вымирание морской фауны в течение фанерозоя. Для каждого интервала времени показано, какой процент существовавших тогда родов не дожил до следующего интервала. Показаны вымирания не всех родов, а лишь сохранившихся в окаменелостях. Буквы на картинке кликабельны и представляют большую пятёрку вымираний (информация об изображении) Для термина «Пермская катастрофа» см. также другие значения.

Массовое пермское вымирание (неформально именуемое как англ. The Great Dying — великое вымирание, или как англ. The Greatest Mass Extinction of All Time — величайшее массовое вымирание всех времён) — одно из пяти массовых вымираний. По нему проведена граница между пермским и триасовым геологическими периодами (она же разделяет палеозойскую и мезозойскую эры). Возраст этой границы по современной геохронологической шкале — 251,902±0,024 млн лет.

Является одной из крупнейших катастроф биосферы в истории Земли, которая привела к вымиранию 96 % всех морских видов и 73 % наземных видов позвоночных. Катастрофа стала единственным известным массовым вымиранием насекомых, в результате которого вымерло около 57 % родов и 83 % видов всего класса насекомых. Ввиду утраты такого количества и разнообразия биологических видов восстановление биосферы заняло намного более длительный период времени по сравнению с другими катастрофами, приводящими к вымираниям. Модели, по которым протекало вымирание, находятся в процессе обсуждения. Различные научные школы предполагают от одного до трёх толчков вымирания. По данным исследователей из Массачусетского технологического института, 96 % водных видов и 70 % наземных видов вымерли всего за 60 тысяч лет. Изучив отложения в центральных регионах провинции Гуаньси китайские учёные из Института геологии и палеонтологии в Нанкине пришли к выводу, что пермское вымирание длилось несколько тысяч лет или даже меньше, но текущие методики датировок не позволяют им снизить оценку длительности пермского вымирания до цифры, меньшей, чем 30 тыс. лет.

Причины катастрофы

Общепринятого объяснения причин вымирания пока нет. Рассматривается ряд возможных причин:

  • катастрофические события:
    • усиление вулканической активности в Сибири (наиболее вероятная причина);
    • столкновение Земли с астероидом диаметром в несколько десятков километров или с несколькими астероидами (свидетельством в пользу этой гипотезы служит возможное наличие 500-километрового кратера в районе Земли Уилкса);
    • внезапный выброс метана со дна моря;
    • приобретение археями (род Methanosarcina) способности перерабатывать органику с выделением больших объёмов метана.
  • постепенные изменения окружающей среды:
    • аноксия — изменения химического состава морской воды и атмосферы, в частности, дефицит кислорода;
    • повышение сухости климата;
    • изменение океанических течений и/или уровня моря под влиянием изменений климата.

Наиболее распространена гипотеза, согласно которой причиной катастрофы явилось излияние траппов (вначале относительно небольших Эмэйшаньских траппов около 260 млн лет назад, затем колоссальных Сибирских траппов 251 млн лет назад), которое могло повлечь за собой вулканическую зиму, парниковый эффект из-за выброса вулканических газов и другие климатические изменения, повлиявшие на биосферу.

Недавнее исследование учёных MIT, Сиракузского университета и геологической службы США (опубликовано в Nature Communications) с использованием уран-свинцового метода датировки позволило разделить толщу Сибирских траппов на три стадии формирования. Было оценено время появления и внедрения основных магматических пластов — силлов. Когда вылилось 2/3 магмы, вымирания еще не происходило, поскольку содержание изотопов углерода не менялось. Однако на следующей стадии, в момент внедрения первого силла (приблизительно 251,907 ± 0,067 млн лет назад), в атмосферу должно было быть выброшено много вулканических газов, которые могли привести к парниковому эффекту и закислению океанической воды (возможно, поэтому морских видов погибло около 95 %, тогда как сухопутных — меньше, около 70 %). Как предполагают исследователи, этот момент и нужно рассматривать как начало массового вымирания, поскольку именно тогда содержание изотопа углерода 13С резко упало.

Докембрий Фанерозой Эон
Палеозой Мезозой Кайнозой Эра
Кембрий Ордо
вик
Сил
ур
Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Палео
ген
Нео
ген
П-д
4570 541 485,4 443,4 419,2 358,9 298,9 252,2 201,3 145,0 66,0 23,03 млн
лет
2,588

Столкновение Земли с астероидами

Столкновение с астероидом в представлении художника. При столкновении Земли с астероидом диаметром в несколько километров выделяется энергия, равная взрыву нескольких миллионов ядерных бомб.

Свидетельства того, что падения астероидов могли вызвать позднемеловую катастрофу, порождают гипотезы о том, что похожие события также могли бы стать причиной и других событий массового вымирания, включая пермское вымирание, и для проверки этих гипотез ведутся поиски кратеров соответствующих размеров.

В Австралии и Антарктиде найдены доказательства существования ударных событий, соответствующих пермскому периоду: зёрна кварца ударного происхождения, фуллерены с включениями инертных газов внеземного происхождения, фрагменты метеоритов в Антарктике и зёрна, содержащие повышенный уровень железа, никеля и кремния — возможно, ударного происхождения. Однако достоверность большинства из этих исследований весьма сомнительна. Например, кварц из Антарктики, который считался имеющим ударное происхождение, был исследован в середине 2000-х годов при помощи оптического и электронного микроскопов. В результате было выявлено, что найденные образцы образовались, скорее всего, в результате пластических деформаций в твёрдых телах, а не от ударов при тектонических процессах, подобных вулканизму.

Как следы метеоритов, ставших причиной массового пермского вымирания, рассматривают несколько кратеров (возможно ударного происхождения), в том числе структуру Беду в северо-восточной части Австралии и гипотетический кратер Земли Уилкса в западной Антарктике. В большинстве из этих случаев гипотеза космического удара не получила подтверждения и была подвергнута критике.

Однако экспериментально подтвердить или опровергнуть импактное происхождение кратера Земли Уилкса и установить его точный возраст в настоящее время технически сложно, поскольку кратер находится под ледником Антарктиды. Датировка этой геологической структуры (по косвенным данным ее возраст находится в диапазоне 100-500 миллионов лет) не противоречит ее связи с пермским вымиранием. Существует гипотеза, согласно которой импакт такой силы мог вызвать резкий рост вулканической активности сибирских траппов, располагавшихся в то время почти с противоположной стороны Земли, что дополнительно способствовало вымиранию.

Мел-палеогеновое вымирание

Мел–Пал Миллионов лет назад Вымирание морской фауны в течение фанерозоя. Для каждого интервала времени показано, какой процент существовавших тогда родов не дожил до следующего интервала. Показаны вымирания не всех родов, а лишь сохранившихся в окаменелостях. Буквы на картинке кликабельны и представляют «Большую Пятёрку» вымираний. (информация об изображении)

Мел-палеогеновое вымирание (мел-третичное, мел-кайнозойское, K-T вымирание) — одно из пяти т. н. «великих массовых вымираний», на границе мелового и палеогенового периода, около 65 миллионов лет назад. Нет единой точки зрения, было ли это вымирание постепенным или внезапным, что является в настоящее время предметом исследований.

Частью этого массового вымирания явилось вымирание динозавров. Вместе с динозаврами вымерли морские рептилии (мозазавры и плезиозавры) и летающие ящеры, многие моллюски, в том числе аммониты, белемниты и множество мелких водорослей. Всего погибло 16 % семейств морских животных (47 % родов морских животных) и 18 % семейств сухопутных позвоночных.

Однако большая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся, такие как змеи, черепахи, ящерицы и водные пресмыкающиеся, такие как крокодилы. Выжили ближайшие родственники аммонитов — наутилусы, а также птицы, млекопитающие, кораллы и наземные растения.

Предположительно некоторые динозавры (трицератопсы, тероподы и др.) существовали на западе Северной Америки и в Индии ещё несколько миллионов лет в начале палеогена, после их вымирания в других местах.

Докембрий Фанерозой Эон
Палеозой Мезозой Кайнозой Эра
Кембрий Ордо
вик
Сил
ур
Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Палео
ген
Нео
ген
П-д
4570 542 488,3 443,7 416 359,2 299 251 199,6 145,5 65,5 23,03 млн.
лет
2,588

Наиболее известные версии вымирания

Внеземные

  1. Падение астероида — одна из самых распространённых версий (т. н. «гипотеза Альвареса»). Она основана главным образом на приблизительном соответствии времени образования кратера Чиксулуб (который является следом от падения астероида размером порядка 10 км около 65 млн лет назад) на полуострове Юкатан в Мексике и временем вымирания большинства из исчезнувших видов динозавров. Кроме того, небесно-механические расчёты (основанные на наблюдениях ныне существующих астероидов) показывают, что астероиды размером более 10 км сталкиваются с Землёй в среднем около одного раза в 100 млн лет, что по порядку величины соответствует, с одной стороны, датировкам известных кратеров, оставленных такими метеоритами, а с другой — промежуткам времени между пиками вымираний биологических видов в фанерозое. Теорию подтверждает повышенное содержание иридия и других платиноидов в тонком слое на границе известняковых отложений мела и палеогена, отмеченное во многих районах мира. Эти элементы имеют тенденцию концентрироваться в мантии и ядре Земли, и очень редко встречаются в поверхностном слое. С другой стороны, химический состав астероидов и комет больше отражает первоначальное состояние солнечной системы, в котором иридий занимает более существенное положение.
  2. Версия «многократного падения» (англ. multiple impact event), предполагающая несколько последовательных ударов. Она привлекается, в частности, для объяснения того, что вымирание произошло не одномоментно (см. раздел Недостатки гипотез). Косвенно в её пользу свидетельствует тот факт, что астероид, создавший кратер Чиксулуб, был одним из осколков более крупного небесного тела. Некоторые геологи считают, что Кратер Шива на дне Индийского океана, датируемый примерно тем же временем, является следом падения второго гигантского метеорита, но эта точка зрения является дискуссионной.
  3. Взрыв сверхновой звезды либо близкий гамма-всплеск.
  4. Столкновение Земли с кометой.

Столкновения Земли с астероидом: художественное изображение

Земные абиотические

  1. Усиление вулканической активности, с которой связывают ряд эффектов, которые могли бы повлиять на биосферу: изменение газового состава атмосферы; парниковый эффект, вызванный выбросом углекислого газа при извержениях; изменение освещённости Земли из-за выбросов вулканического пепла (вулканическая зима). В пользу этой гипотезы говорят геологические свидетельства о гигантском излиянии магмы в промежутке между 68 и 60 млн лет назад на территории Индостана, в результате которого образовались деканские траппы.
  2. Резкое понижение уровня моря, произошедшее в последней (маастрихтской) фазе мелового периода («маастрихтская регрессия»).
  3. Изменение среднегодовых и сезонных температур, при том, что инерциальная гомойотермия крупных динозавров, требует ровного тёплого климата Вымирание, однако, не совпадает по времени со значительным изменением климата
  4. Резкий скачок магнитного поля Земли.
  5. Переизбыток кислорода в атмосфере Земли.
  6. Резкое охлаждение океана.
  7. Изменение состава морской воды.

Земные биотические

  1. Эпизоотия.
  2. Динозавры не смогли приспособиться к изменению типа растительности и отравились алкалоидами, содержащимися в появившихся цветковых растениях.
  3. Динозавров истребили первые хищные млекопитающие, уничтожая кладки яиц и детёнышей.
  4. Вариация предыдущей версии: первые млекопитающие, размножаясь быстрее динозавров, а также обладая более совершенным метаболизмом, могли вытеснить рептилий в ходе конкурентной борьбы в те экологические ниши, на которые мало претендовали сами, как это раньше произошло с амфибиями.

Комбинированные

Вышеперечисленные гипотезы могут дополнять друг друга, что некоторыми исследователями используется для выдвижения разного рода комбинированных гипотез. Например, удар гигантского метеорита мог спровоцировать усиление вулканической активности и выброс большой массы пыли и пепла, что в совокупности могло повлечь за собой изменение климата, а это, в свою очередь — изменение типа растительности и пищевых цепочек, и т. д.; изменение климата также могло быть вызвано понижением уровня Мирового океана.

Известно, что у некоторых рептилий наблюдается явление зависимости пола потомства от температуры кладки яиц. В 2004 году группа исследователей из британского Университета Лидса, которую возглавляет Дэвид Миллер (David Miller), предположила, что если подобное явление было характерно и для динозавров, то изменение климата всего на несколько градусов могло спровоцировать появление на свет особей только определенного пола (мужского, например), а это в свою очередь делает невозможным дальнейшее размножение.

Недостатки гипотез

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 4 октября 2011.

Ни одна из перечисленных гипотез не может в полной мере объяснить весь комплекс явлений, связанных с вымиранием динозавров и других видов в конце мелового периода.

Главные проблемы перечисленных версий следующие:

  • Гипотезы фокусируются именно на вымирании, которое, как считает часть исследователей, шло теми же темпами, что и в предшествующее время (но при этом перестали образовываться новые виды в составе вымерших групп).
  • Все импактные гипотезы (гипотезы ударного воздействия), в том числе астрономические, не соответствуют предполагаемой продолжительности его периода (многие группы животных начали вымирать задолго до конца мела). Переход тех же аммонитов к гетероморфным формам тоже свидетельствует о какой-то нестабильности. Очень может быть, что очень многие виды уже были подточены какими-то долговременными процессами и стояли на пути вымирания, а катастрофа просто ускорила процесс.
    С другой стороны, следует иметь в виду, что продолжительность периода вымирания не может быть точно оценена из-за эффекта Синьора-Липпса (англ.), связанного с неполнотой палеонтологических данных (время захоронения последнего найденного ископаемого может не соответствать времени исчезновения таксона).
  • Часть гипотез имеют недостаточно фактических подтверждений. Так, не найдено никаких следов того, что инверсии магнитного поля Земли влияют на биосферу; нет убедительных доказательств того, что маастрихтская регрессия уровня Мирового океана могла вызвать массовое вымирание таких масштабов; нет доказательств резких скачков температуры океана именно в этот период; также не доказано, что катастрофический вулканизм, в результате которого образовались деканские траппы, был повсеместным, или что его интенсивность была достаточной для глобальных изменений климата и биосферы.

«Биосферная» версия

В российской палеонтологии популярна биосферная версия «великого вымирания», в том числе вымирания динозавров. Необходимо отметить, что большинство палеонтологов специализируются не на изучении динозавров, а других животных: млекопитающих, насекомых, и т. д. Согласно ей, основными исходными факторами, предопределившими исчезновение динозавров, стали:

  1. Появление цветковых растений;
  2. Постепенное изменение климата, вызванное дрейфом материков.

Последовательность событий, приведшая к вымиранию, представляется следующим образом:

  • Цветковые растения, имеющие более развитую корневую систему и лучше использующие плодородие почвы, достаточно быстро повсеместно вытеснили прочие виды растительности. При этом появились насекомые, специализированные на питании цветковыми, а насекомые, «привязанные» к ранее существовавшим видам растительности, начали вымирать.
  • Цветковые растения образуют дернину, являющуюся лучшим из природных подавителей эрозии. В результате их распространения снизилось размывание поверхности суши и, соответственно, поступление в океаны питательных веществ. «Обеднение» океана пищей привело к гибели значительной части водорослей, являвшихся основным первичным производителем биомассы в океане. По цепочке это привело к полному нарушению всей морской экосистемы и стало причиной массовых вымираний в море. Это же вымирание затронуло и крупных летающих ящеров, которые, по имеющимся представлениям, были трофически связаны с морем. Часть крупных морских рептилий, кроме того, могла не выдержать конкуренции с появившимися именно в это время акулами современного типа.
  • На суше животные активно приспосабливались к питанию зелёной массой (кстати, и травоядные динозавры тоже). В малом размерном классе появились мелкие фитофаги-млекопитающие (типа крыс). Их появление привело к появлению и соответствующих хищников, которыми тоже стали млекопитающие. Малоразмерные хищники-млекопитающие были неопасны для взрослых динозавров, но питались их яйцами и детёнышами, создавая динозаврам дополнительные трудности в воспроизводстве. При этом охрана потомства для динозавра практически неосуществима из-за слишком большой разницы в размерах взрослых особей и детёнышей.
Легко наладить охрану кладки (некоторые динозавры в позднем мелу действительно отрабатывают такие типы поведения), однако когда детёныш имеет размер кролика, а родители – ростом со слона, то его быстрее раздавишь, чем защитишь от нападения
  • В результате дрейфа материков в конце мелового периода изменилась система воздушных и морских течений, что привело к некоторому похолоданию на значительной части суши и усилению сезонного температурного градиента. Инерциальная гомойотермия, обеспечивавшая динозаврам эволюционное преимущество в предыдущие периоды, в таких условиях уже не давала эффекта.

В результате всех перечисленных причин для динозавров создались неблагоприятные условия, которые и привели к прекращению появления новых видов. «Старые» виды динозавров ещё некоторое время существовали, но постепенно вымерли полностью. Судя по всему, жёсткой прямой конкуренции динозавров и млекопитающих не было, они занимали разные размерные классы, существуя параллельно. Лишь после исчезновения динозавров млекопитающие захватили освободившуюся экологическую нишу, да и то не сразу.

Что любопытно, развитие первых архозавров в триасовом периоде сопровождалось постепенным вымиранием многих терапсид, высшие формы которых являлись по сути примитивными яйцекладущими млекопитающими.

Недостатки биосферной версии

В Википедии есть портал
«Динозавры»

В вышеприведенном виде версия использует гипотетические представления о физиологии и поведении динозавров, не сопоставляет все изменения климата и течений, имевшие место в мезозое, к имевшим место в конце мелового периода, не объясняет одновременное вымирание динозавров на изолированных друг от друга материках, не объясняет избирательность утверждаемых эффектов эволюции млекопитающих на других позвоночных.

> См. также

  • Хронология эволюции

Источники и примечания

  1. Sheehan P.M. et al. Sudden extinction of the dinosaurs: latest Cretaceous, upper Great Plains (англ.) // Science. — 1991. — Т. 254. — № 5033. — С. 835—839.
  2. Milner A.C. Timing and causes of vertebrate extinction across the Cretaceous-Tertiary boundary (англ.) // Geological Society, London, Special Publications. — 1998. — Т. 140. — С. 247—257.
  3. Динозавры из палеогена // Палеонтологический портал «Аммонит.ру», 01.05.2009
  4. Динозавры вымерли из-за падения астероида // Русская служба Би-би-си, 5 марта 2010 г.
  5. 1 2 David Tytell. Did a Comet Swarm Kill the Dinosaurs? // Sky & Telescope, May 14, 2004.
  6. См., напр., Keller, G. et al. Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction // Proc. Nat. Academy of Sci. of the USA, vol. 101, no. 11, pp. 3753—3758 (2004).
  7. Earth Impact Database
  8. Любопытно отметить, что такая же гипотеза привлекается среди других для объяснения массового пермского вымирания
  9. Dingus, Norell, 2011, p. 114
  10. W. F. Bottke1, D. Vokrouhlický & D. Nesvorný. An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor // Nature, 2007, vol. 449, pp. 48—53 doi:10.1038/nature06070
  11. Chatterjee, Sankar (August 1997). «Multiple Impacts at the KT Boundary and the Death of the Dinosaurs». 30th International Geological Congress 26: 31–54. Проверено 2008-07-04.
  12. Keller G, Adatte T, Gardin S, Bartolini A, Bajpai S (2008). «Main Deccan volcanism phase ends near the K-T boundary: Evidence from the Krishna-Godavari Basin, SE India». Earth and Planetary Science Letters 268: 293-311. DOI:10.1016/j.epsl.2008.01.015.
  13. Dingus, Norell, 2011, pp. 115—116
  14. 1 2 3 4 Кирилл Еськов, История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. — М.: НЦ ЭНАС, 2004. — 312 с. — 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0
  15. Глава 9
  16. Динозавры вымерли из-за отсутствия самок 21.04.2004, (англ.)
  17. Алексеев Александр Сергеевич Массовые вымирания в фанерозое (рус.). — 1999.

> Литература

  • Ударная теория массового вымирания (англ. The Impact Theory of Mass Extinction)
  • Размышления о «редком событии» и связанных с ним представлениях в геологии
  • Уильям Нейпьер. Опасность комет и астероидов

Эволюция • Доказательства эволюции

Адаптация • Преадаптация • Экзаптация • Абаптация • Видообразование • Микроэволюция • Макроэволюция

Дрейф генов • Естественный отбор • Изоляция • Поток генов

Возникновение жизни • Химическая эволюция • Гипотеза мира РНК

Дарвинизм • Ламаркизм • Пангенезис • Ортогенез • Номогенез • Сальтационизм • Катастрофизм

Синтетическая теория эволюции • Теория прерывистого равновесия • Нейтральная теория молекулярной эволюции • Эволюционная биология развития • Эпигенетическая теория эволюции

Растения • Земноводные • Рептилии • Птицы • Млекопитающие • Китообразные • Человек

История эволюционного учения • Хронология эволюции • История жизни на Земле

Миллионов лет назад Вымирание морской фауны в течение фанерозоя. Для каждого интервала времени показано, какой процент существовавших тогда родов не дожил до следующего интервала. Показаны вымирания не всех родов, а лишь сохранившихся в окаменелостях. Буквы на картинке кликабельны и представляют большую пятёрку вымираний (информация об изображении)

Мел-палеогеновое вымирание (мел-третичное, мел-кайнозойское, K-T вымирание) — одно из пяти т. н. «великих массовых вымираний», на границе мелового и палеогенового периода, около 66 миллионов лет назад. Частью этого массового вымирания явилось вымирание динозавров.

Масштабы вымирания

Вместе с динозаврами вымерли прогрессивные морские завропсиды, в том числе мозазавры и плезиозавры, летающие ящеры (птерозавры), многие моллюски, в том числе аммониты и белемниты, и множество мелких водорослей. Всего погибло 16 % семейств морских животных (47 % родов морских животных) и 18 % семейств сухопутных позвоночных, включая практически всех крупных и средних по размеру. Все существовавшие в мезозое экосистемы были полностью разрушены, что впоследствии резко подстегнуло эволюцию таких групп животных, как птицы и млекопитающие, давших в начале палеогена огромное многообразие форм благодаря освобождению большинства экологических ниш.

Тем не менее, большинство таксономических групп растений и животных на уровнях от отряда и выше пережило этот период. Так, не вымерли мелкие сухопутные завропсиды, такие как змеи, черепахи, ящерицы и птицы, а также крокодиломорфы, включая доживших до наших дней крокодилов. Выжили ближайшие родственники аммонитов — наутилусы, млекопитающие, кораллы и наземные растения.

Существует предположение, что некоторые динозавры (гадрозавры, тероподы и др.) существовали на западе Северной Америки и в Индии в течение ещё нескольких миллионов лет в начале палеогена после их вымирания в других местах. Причем, это предположение плохо согласуется с любым из сценариев импактного вымирания.

Эволюционные процессы Генетика популяций Происхождение жизни Исторические концепции Современные теории Эволюция таксонов
Докембрий Фанерозой Эон
Палеозой Мезозой Кайнозой Эра
Кембрий Ордо
вик
Сил
ур
Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Палео
ген
Нео
ген
П-д
4570 541 485,4 443,4 419,2 358,9 298,9 252,2 201,3 145,0 66,0 23,03 млн
лет
2,588

Причины вымирания

На конец 1990-х годов ещё не существовало единой точки зрения на причину и характер данного вымирания.

К середине 2010-х годов дальнейшие исследования данного вопроса привели к тому, что в научном сообществе возобладала точка зрения, гласящая, что важной причиной мел-палеогенового вымирания было падение небесного тела, вызвавшее появление кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, иные точки зрения рассматривались в качестве маргинальных. В настоящее время эта точка зрения не была опровергнута, но было предложено множество иных, альтернативных или дополняющих факторов, которые также могли сыграть свою роль в массовом вымирании.

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.

Внеземные гипотезы

  1. Гипотеза импакта. Падение астероида — одна из самых распространённых версий (т. н. «гипотеза Альвареса», обнаружившего мел-палеогеновую границу). Она основана главным образом на приблизительном соответствии времени образования кратера Чиксулуб (который является следом от падения метеорита размером порядка 10 км около 65 млн лет назад) на полуострове Юкатан в Мексике и временем вымирания большинства из исчезнувших видов динозавров. Кроме того, небесно-механические расчёты (основанные на наблюдениях ныне существующих астероидов) показывают, что метеориты размером более 10 км сталкиваются с Землёй в среднем около одного раза в 100 млн лет, что по порядку величины соответствует, с одной стороны, датировкам известных кратеров, оставленных такими метеоритами, а с другой — промежуткам времени между пиками вымираний биологических видов в фанерозое. Теорию подтверждает повышенное содержание иридия и других платиноидов в тонком слое на границе известняковых отложений мела и палеогена, отмеченное во многих районах мира. Эти элементы имеют тенденцию концентрироваться в мантии и ядре Земли и очень редко встречаются в поверхностном слое. С другой стороны, химический состав астероидов и комет точнее отражает первоначальное состояние Солнечной системы, в котором иридий занимает более существенное положение. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в воздух было выброшено около 15 трлн тонн пепла и сажи и днём на Земле было темно, как лунной ночью. В результате нехватки света у растений замедлился или на 1—2 года был ингибирован фотосинтез, что могло привести к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере (на время, пока Земля была закрыта от поступления солнечного света). Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Исчезновение фитопланктона, важнейшего элемента пищевой цепи в океане, привело к вымиранию зоопланктона и других морских животных. В зависимости от времени пребывания в стратосфере сульфатных аэрозолей глобальная годовая средняя температура приземного воздуха уменьшалась на 26 °C, до 16 лет температура была ниже +3 °C. Залегающий между толщей суевита или импактной брекчии и вышележащим палеоценовым пелагическим известняком 76-сантиметровый переходный слой в кратере Чиксулуб, включая верхнюю часть со следами ползания и рытья (en:Trace fossil), сформировался менее, чем за 6 лет после падения астероида.
  2. Версия «многократного падения» (англ. multiple impact event), предполагающая несколько последовательных ударов. Она привлекается, в частности, для объяснения того, что вымирание произошло не одномоментно (см. раздел Недостатки гипотез). Косвенно в её пользу свидетельствует тот факт, что метеорит, создавший кратер Чиксулуб, был одним из осколков более крупного небесного тела. Некоторые геологи считают, что кратер Шива на дне Индийского океана, датируемый примерно тем же временем, является следом падения второго гигантского метеорита, ещё большего, но эта точка зрения является дискуссионной. Существует компромисс между гипотезами удара одного или нескольких метеоритов — столкновение с двойной системой метеоритов. Параметры кратера Чиксулуб подходят для такого удара, если оба метеорита были меньше, но вместе имели примерно те же размер и массу, что и метеорит гипотезы одного столкновения.
  3. Взрыв сверхновой звезды либо близкий гамма-всплеск.
  4. Столкновение Земли с кометой. Именно этот вариант рассматривается в сериале «Прогулки с динозаврами». Известный американский физик Лиза Рэндалл связывает гипотезу падения кометы на Землю с влиянием темной материи.

Столкновения Земли с астероидом: художественное изображение

  1. Усиление вулканической активности, с которой связывают ряд эффектов, которые могли бы повлиять на биосферу: изменение газового состава атмосферы; парниковый эффект, вызванный выбросом углекислого газа при извержениях; изменение освещённости Земли из-за выбросов вулканического пепла (вулканическая зима). В пользу этой гипотезы говорят геологические свидетельства о гигантском излиянии магмы в промежутке между 68 и 60 млн лет назад на территории Индостана, в результате которого образовались деканские траппы.
  2. Резкое понижение уровня моря, произошедшее в последней (маастрихтской) фазе мелового периода («маастрихтская регрессия»).
  3. Изменение среднегодовых и сезонных температур. Это было бы особенно актуально в случае валидности предположения об инерциальной гомойотермии крупных динозавров, которая требовала бы ровного тёплого климата. Вымирание, однако, не совпадает по времени со значительным изменением климата, и согласно современным исследованиям динозавры были скорее полностью теплокровными животными (см. физиология динозавров).
  4. Резкий скачок магнитного поля Земли.
  5. Переизбыток кислорода в атмосфере Земли.
  6. Резкое охлаждение океана.
  7. Изменение состава морской воды.
  1. Эпизоотия — массовая эпидемия.
  2. Динозавры не смогли приспособиться к изменению типа растительности и отравились алкалоидами, содержащимися в появившихся цветковых растениях (с которыми, однако, сосуществовали в течение десятков миллионов лет, причём именно с появлением цветковых растений был связан эволюционный успех отдельных групп травоядных динозавров, освоивших новый биом травянистых степей).
  3. На численность динозавров сильно повлияли первые хищные млекопитающие, уничтожая кладки яиц и детёнышей.
  4. Вариация предыдущей версии о вытеснении динозавров млекопитающими. Между тем, все меловые млекопитающие — очень мелкие, в основном насекомоядные животные. В отличие от завропсидов, которые благодаря целому ряду прогрессивных специализаций, включая появление чешуи и перьев, яиц в плотной оболочке и живорождения, сумели в своё время освоить принципиально новую среду — удалённые от водоёмов сухие ландшафты, млекопитающие не имели никаких принципиальных эволюционных преимуществ по сравнению с современными им рептилиями. Метаболизм как минимум некоторых динозавров был столь же интенсивен, как у млекопитающих, на что указывают изотопные, сравнительно-морфологические, гистологические и географические данные. Следует отметить, что очень сложно отличить наиболее обособившихся манирапторов от примитивных птиц, эти группы имели отличия на уровне семейств и отрядов, а не классов; в кладистике они рассматриваются как разные отряды одного класса завропсидов.
  5. Иногда всплывает гипотеза, что часть крупных морских рептилий могла не выдержать конкуренции с появившимися именно в это время акулами современного типа. Однако, еще в девоне акулы зарекомендовали себя как неконкурентноспособная в отношении более высокоразвитых позвоночных группа, будучи отодвинутыми на задний план костными рыбами. Очень крупные и довольно прогрессивные на фоне своих сородичей акулы возникали в позднем меловом периоде после упадка плезиозавров, но они быстро были вытеснены начавшими занимать освободившиеся ниши мозазаврами.

В российской палеонтологии популярна биосферная версия «великого вымирания», в том числе вымирания динозавров. Необходимо отметить, что большинство из выдвинувших ее палеонтологов специализировались на изучении не динозавров, а других животных: млекопитающих, насекомых, и т. д. Согласно ей, основными исходными факторами, предопределившими исчезновение динозавров и других крупных завропсидов, стали:

  1. Появление цветковых растений;
  2. Постепенное изменение климата, вызванное дрейфом материков.

Последовательность событий, приведшая к вымиранию, представляется следующим образом:

  • Цветковые растения, имеющие более развитую корневую систему и лучше использующие плодородие почвы, достаточно быстро повсеместно вытеснили прочие виды растительности. При этом появились насекомые, специализированные на питании цветковыми, а насекомые, «привязанные» к ранее существовавшим видам растительности, начали вымирать.
  • Цветковые растения образуют дернину, являющуюся лучшим из природных подавителей эрозии. В результате их распространения снизилось размывание поверхности суши и, соответственно, поступление в океаны питательных веществ. «Обеднение» океана пищей привело к гибели значительной части водорослей, являвшихся основным первичным производителем биомассы в океане. По цепочке это привело к полному нарушению всей морской экосистемы и стало причиной массовых вымираний в море. Это же вымирание затронуло и крупных летающих ящеров, которые, по имеющимся представлениям, были трофически связаны с морем.
  • На суше животные активно приспосабливались к питанию зелёной массой (кстати, и травоядные динозавры тоже). В малом размерном классе появились мелкие фитофаги-млекопитающие (типа современных крыс). Их появление привело к появлению и соответствующих хищников, которыми тоже стали млекопитающие. Малоразмерные хищники-млекопитающие были неопасны для взрослых динозавров, но питались их яйцами и детёнышами, создавая динозаврам дополнительные трудности в воспроизводстве. При этом охрана потомства для крупных динозавра практически неосуществима из-за слишком большой разницы в размерах взрослых особей и детёнышей.
Легко наладить охрану кладки (некоторые динозавры в позднем мелу действительно отрабатывают такие типы поведения), однако когда детёныш имеет размер кролика, а родители — ростом со слона, то его быстрее раздавишь, чем защитишь от нападения.
  • Из-за жёсткого ограничения на максимальный размер яйца (обусловленного допустимой толщиной скорлупы) у крупных видов динозавров детёныши рождались намного более лёгкими, чем взрослые особи (у самых крупных видов разница в весе между взрослыми и детёнышами составляла тысячи раз). А это означает, что все крупные динозавры в процессе роста должны были неоднократно менять свою пищевую нишу, причём на ранних этапах развития им приходилось конкурировать с более специализированными в определенных размерных классах видами. Отсутствие передачи опыта между поколениями только усугубляло данную проблему.
  • В результате дрейфа материков в конце мелового периода изменилась система воздушных и морских течений, что привело к некоторому похолоданию на значительной части суши и усилению сезонного температурного градиента, что заметно отразилось на биосфере. Динозавры, будучи специализированной группой, были наиболее уязвимы для таких изменений. Динозавры не были теплокровными животными, то само изменение температуры могло послужить значимым фактором их вымирания.

В результате всех перечисленных причин для динозавров создались неблагоприятные условия, которые и привели к прекращению появления новых видов. «Старые» виды динозавров ещё некоторое время существовали, но постепенно вымерли полностью. Судя по всему, жёсткой прямой конкуренции динозавров и млекопитающих не было, они занимали разные размерные классы, существуя параллельно. Лишь после исчезновения динозавров млекопитающие захватили освободившуюся экологическую нишу, да и то не сразу.

Что любопытно, развитие первых архозавров в триасовом периоде сопровождалось постепенным вымиранием многих терапсид, высшие формы которых являлись по сути примитивными яйцекладущими млекопитающими.

Вышеперечисленные гипотезы могут дополнять друг друга, что некоторыми исследователями используется для выдвижения разного рода комбинированных гипотез. Например, удар гигантского метеорита мог спровоцировать усиление вулканической активности и выброс большой массы пыли и пепла, что в совокупности могло повлечь за собой изменение климата, а это, в свою очередь — изменение типа растительности и пищевых цепочек, и т. д.; изменение климата также могло быть вызвано понижением уровня Мирового океана. Деканские вулканы начали извергаться ещё до падения метеорита, однако в определённый момент частые и мелкие извержения (71 тысяча кубометров в год) сменились редкими и масштабными (900 миллионов кубометров в год). Учёные допускают, что смена типа извержений могла произойти под влиянием упавшего в то же самое время метеорита (с погрешностью в 50 тысяч лет).

Известно, что у некоторых рептилий наблюдается явление зависимости пола потомства от температуры кладки яиц. В 2004 году группа исследователей из британского Университета Лидса, которую возглавляет Дэвид Миллер (David Miller), предположила, что если подобное явление было характерно и для динозавров, то изменение климата всего на несколько градусов могло спровоцировать появление на свет особей только определённого пола (мужского, например), а это, в свою очередь, делает невозможным дальнейшее размножение.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 4 октября 2011 года.

Ни одна из перечисленных гипотез не может в полной мере объяснить весь комплекс явлений, связанных с вымиранием динозавров и других видов в конце мелового периода.

Главные проблемы перечисленных версий следующие:

  • Гипотезы фокусируются именно на вымирании, которое, как считает часть исследователей, шло теми же темпами, что и в предшествующее время (но при этом перестали образовываться новые виды в составе вымерших групп).
  • Все импактные гипотезы (гипотезы ударного воздействия), в том числе астрономические, не соответствуют предполагаемой продолжительности его периода (многие группы животных начали вымирать задолго до конца мела, и есть доказательства существования палеогеновых динозавров, мозазавров и других животных). Переход тех же аммонитов к гетероморфным формам тоже свидетельствует о какой-то нестабильности. Очень может быть, что очень многие виды уже были подточены какими-то долговременными процессами и стояли на пути вымирания, а катастрофа просто ускорила процесс.
    С другой стороны, следует иметь в виду, что продолжительность периода вымирания не может быть точно оценена из-за эффекта Синьора—Липпса, связанного с неполнотой палеонтологических данных (время захоронения последнего найденного ископаемого может не соответствовать времени исчезновения таксона).
  • Часть гипотез имеют недостаточно фактических подтверждений. Так, не найдено никаких следов того, что инверсии магнитного поля Земли влияют на биосферу; нет убедительных доказательств того, что маастрихтская регрессия уровня Мирового океана могла вызвать массовое вымирание таких масштабов; нет доказательств резких скачков температуры океана именно в этот период; также не доказано, что катастрофический вулканизм, в результате которого образовались деканские траппы, был повсеместным, или что его интенсивность была достаточной для глобальных изменений климата и биосферы.

В Википедии есть портал «Динозавры»

В вышеприведённом виде версия использует гипотетические представления о физиологии и поведении динозавров, при этом не сопоставляя все изменения климата и течений, имевшие место в мезозое, в конце мелового периода, а потому и не объясняет одновременное вымирание динозавров на изолированных друг от друга материках.

> См. также

  • Хронология эволюции

Примечания

  1. https://www.britannica.com/science/K-T-extinction
  2. 1 2 3 Алексей Симонович Кондрашов, к.б.н., Мичиганский университет, США. Продолжение дискуссии о «научной истине».
  3. Most comprehensive tree of life shows placental mammal diversity exploded after age of dinosaurs
  4. Динозавры из палеогена // Палеонтологический портал «Аммонит.ру», 01.05.2009
  5. Sheehan P. M. et al. Sudden extinction of the dinosaurs: latest Cretaceous, upper Great Plains (англ.) // Science. — 1991. — Vol. 254, no. 5033. — P. 835—839.
  6. Milner A. C. Timing and causes of vertebrate extinction across the Cretaceous-Tertiary boundary (англ.) // Geological Society, London, Special Publications. — 1998. — Vol. 140. — P. 247—257.
  7. Peter Schulte et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary, Science, 05 Mar 2010: Vol. 327, Issue 5970, pp. 1214—1218. doi: 10.1126/science.1177265
  8. Алексей Симонович Кондрашов, к.б.н., Мичиганский университет, США. Было бы здорово в Ханты-Мансийском Археопарке заменить бронзовых мамонтов на настоящих.
  9. Динозавры вымерли из-за падения астероида // Русская служба Би-би-си, 5 марта 2010 г.
  10. 1 2 David Tytell. Did a Comet Swarm Kill the Dinosaurs? // Sky & Telescope, May 14, 2004.
  11. См., напр., Keller, G. et al. Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction // Proc. Nat. Academy of Sci. of the USA, vol. 101, no. 11, pp. 3753—3758 (2004).
  12. Earth Impact Database
  13. Любопытно отметить, что такая же гипотеза привлекается среди других для объяснения массового пермского вымирания
  14. Dingus, Norell, 2011, p. 114.
  15. Своей особой популярностью среди широкой публики эта гипотеза не в последнюю очередь обязана тем, что её очень ярко и наглядно изобразили создатели известного телесериала «Прогулки с динозаврами» с помощью компьютерной графики.
  16. Kevin O. Pope, Kevin H. Baines, Adriana C. Ocampo, Boris A. Ivanov. Energy, volatile production, and climatic effects of the Chicxulub Cretaceous/Tertiary impact (англ.) // Journal of Geophysical Research. — 1997. — Vol. 102, no. E9. — P. 21645—21664. — ISSN 0148-0227. — DOI:10.1029/97JE01743. — PMID 11541145.
  17. 1 2 Charles G. Bardeen et al. On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections, July 17, 2017 (received for review May 30, 2017)
  18. Julia Brugger et al. Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous // Geophysical Research Letters. Volume 44, Issue 1 16 January 2017 Pages 419—427, 13 January 2017
  19. Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида
  20. W. F. Bottke1, D. Vokrouhlický & D. Nesvorný. An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor // Nature, 2007, vol. 449, pp. 48—53 doi:10.1038/nature06070
  21. Chatterjee, Sankar. Multiple Impacts at the KT Boundary and the Death of the Dinosaurs (англ.) // 30th International Geological Congress : journal. — 1997. — August (vol. 26). — P. 31—54.
  22. Космос-журнал: Двойной удар
  23. Рэндалл, 2016, с. 4.
  24. Keller G., Adatte T., Gardin S., Bartolini A., Bajpai S. Main Deccan volcanism phase ends near the K-T boundary: Evidence from the Krishna-Godavari Basin, SE India (англ.) // Earth and Planetary Science Letters (англ.)русск. : journal. — 2008. — Vol. 268. — P. 293—311. — DOI:10.1016/j.epsl.2008.01.015.
  25. Dingus, Norell, 2011, pp. 115—116.
  26. 1 2 3 4 Кирилл Еськов, История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. Архивная копия от 14 июня 2008 на Wayback Machine — М.: НЦ ЭНАС, 2004. — 312 с. — 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0
  27. Глава 9 (недоступная ссылка). Дата обращения 14 июля 2009. Архивировано 2 сентября 2013 года.
  28. Matt Kaplan, Roland Sookias, Daryl Codron, Dinosaurs grew to outpace their young
  29. State shift in Deccan volcanism at the Cretaceous-Paleogene boundary, possibly induced by impact
  30. Учёные узнали о прикончившем динозавров «двойном ударе»
  31. Динозавры вымерли из-за отсутствия самок Архивная копия от 6 сентября 2010 на Wayback Machine 21.04.2004, Архивная копия от 3 октября 2006 на Wayback Machine (англ.)
  32. Алексеев Александр Сергеевич. Массовые вымирания в фанерозое (рус.). — 1999.

> Литература

  • Ударная теория массового вымирания (англ. The Impact Theory of Mass Extinction)
  • Размышления о «редком событии» и связанных с ним представлениях в геологии
  • Уильям Нейпьер. Опасность комет и астероидов
  • д/ф «Эра динозавров: Конец игры» (Discovery World, 2012)


Если спросить людей про глобальные катастрофы, приведшие к массовому вымиранию, то большинство, скорее всего, назовет падение метеорита, уничтожившего динозавров. Но вымираний было намного больше, а трагедия гигантских рептилий хоть и входит в пятерку крупнейших, но не является самым глобальной. В большинстве литературы про эволюцию жизни вымирания упоминаются лишь вскользь (что уж тут говорить, если и в Палеонтологическом музее про это не особо хотят рассказывать), я решила исправить эту несправедливость и написать пост про 5 крупнейших трагедий и их влиянии на историю нашей планеты.
Для начала напомню последовательность Эр и геологических периодов

Одно из самых больших заблуждений – это то, что вымирания происходят внезапно и быстро. На самом деле они длятся очень долго: от нескольких тысяч до миллионов лет. Вы только вдумайтесь над этой цифрой, для сравнения весь период эволюции людей укладывается в эту цифру! Для сравнения: анатомически современный человек появился «всего» 200 тыс. лет назад.
Причины вымираний на сегодняшний день доподлинно неизвестны, самые популярные – это столкновение с метеоритом, движение геологических плит и массовые извержения вулканов, которые вызывали сильные изменения климата и последующее сокращение видового разнообразия.
Начну я с самого старого – Ордовико-Силурийского вымирания, которое произошло 440 млн. лет назад.
Во времена Ордовиского периода вся жизнь была сосредоточена только в воде, основное достижение этого времени – развитие глубоководной фауны, которая активно эволюционирует и размножается, захватывая все большие места обитания. В начале периода температура воды в среднем составляла 45°С (а местами достигала 65°С) из-за парникового эффекта, так как в атмосфере был высокий уровень углекислого газа. Активно разрастающиеся фотосинтезирующие микроорганизмы утилизируют углекислый газ и накапливают его, строя себе известковые домики, тем самым уменьшая парниковый эффект и как следствие температуру воды.

Из-за глобального похолодания начинают формироваться ледники и уровень воды падает. Параллельно с этим материк Гондвана движется к южному полюсу, что также вызывает ухудшение погодных условий. В те времена основная жизнь была еще пока сосредоточена около побережья материков, и их смещения могло полностью разрушить хрупкую экосистему. Все эти события, а также возможное столкновение с метеоритом и гамма-излучение от сверхновой, и привели к гибели 85% всех живущих тогда видов. После этих трагичных событий, установилась спокойная теплая погода, которая держалась на протяжении всего Силура. Видовое разнообразие быстро восстановилось. Появились строматолиты, которые начали украшать морское дно огромными рифами, что создало дополнительные экологические ниши. Во время Силура первые растения и примитивные животные делают попытки выйти на сушу, появляются рыбы.

После Силура следует Девон и следующее большое вымирание – Девонское, случившееся 364 млн. лет назад
Во время Девона устанавливается очень жаркая погода, растительность активно завоевывает сушу. Теплый и сухой климат был подходящим для формирования лесов Девона, у растений появляется проводящая система и формируются корни, чтобы добывать воду из земли, это позволяет им все дальше уходить от берега. Первые позвоночные животные тоже стремятся в этот зеленый оазис, так появляются первые земноводные. Но и рыбы в океанах не стоят на месте, костистые рыбы эволюционируют и увеличивают свое разнообразие.
История повторяется снова. Огромные древние леса активно используют углекислый газ, как строительный материал, они накапливают его в своих корнях, массивных стволах и листьях. К сожалению, тогда еще не было микроорганизмов разлагающих отмирающую органику, и возвращать углекислый газ обратно в атмосферу было просто некому. Деревья, умирая, оставались в почве и постепенно превращались в каменный уголь. Углекислого газа становилось все меньше, парниковый эффект слабел, на Землю опять пришло похолодание. Сильнее всего пострадали морские обитатели, не приспособленные жить в холодной воде. Из-за этого уровень кислорода в воде упал и замедлился процесс гниение, что привело к накоплению органики на дне и последующему формированию залежей нефти. Эта трагедия навсегда похоронила там 50% морских организмов.
В последующем после Девона Карбоне массивные леса в больших количествах производят кислород (уровень доходил до 35% против современных 21%), атмосфера становится плотнее. В те далекие времена вращение Земли было быстрее (сутки длились всего 23 часа) вместе с плотной атмосферой это приводило к очень сильным ветрам. Вот в таких условиях формируется новый виток эволюции. Большое количество кислорода позволяет насекомым вырастать до гигантских размеров (некоторые «стрекоз» достигали 0,77 метров). Позвоночные рептилии, уже ставшие яйцекладущими, тем сама полностью уйдя от воды, тоже не отстают от насекомым своими размерами. Однако легкие этих животных сильно уступали современным по эффективности, но на тот момент им это было и не надо.

За Карбоном приходит Пермь, в конце которого, 251 млн лет назад, происходит самое массовое вымирание, при котором погибает около 95%, что ознаменовало конец Мезозойской Палеозойской Эры – Пермское вымирание, также его называют Великим вымиранием.
К началу Пермского периода был только один материк – Пангея, омываемый одним единственным океаном – Панталасса. Тропические леса Карбона исчезли еще до начала Перми из-за похолодания, как следствие воздух стал более сухим. Из-за того, что вся суша была сосредоточена на одном материке, климат был резко континентальный с большими перепадами температуры. Большую часть Пангеи покрывали пустыни, пейзаж которых отливал красно-рыжим оттенком из-за обнаженных залежей оксида железа. Уровень кислорода оставался высоким. Появившиеся еще в Карбоне архазавры, предки динозавров, продолжают эволюционировать, привыкая к новому климату. В конце Пермского – начале Триасового периодов уровень кислорода резко упал, что и послужило, в конечном счете, причиной вымирания огромного числа видов. Это единственный случай в истории, когда массово исчезали насекомые! Что вызвало эту страшную катастрофу Перми до сих пор неизвестно. Существует несколько гипотез: 1) активное извержение вулканов в области будущей Сибири, выбрасывающие в атмосферу пепел, углекислый газ и метан и 2) выброс сероводорода со дна океана. На глубине существовали преимущественно анаэробные организмы, которые тысячелетиями накапливали сероводород . Повышенная сейсмическая активность вызвала его выброс в атмосферу, что крайне отрицательно восприняли жители суши, в дополнение сероводород разрушил озоновый слой и ультрафиолет усилил последствия выброса. Традиционно существовала и теория столкновения с метеоритом.
В 2006г. был обнаружен кратер подо льдами Антарктиды в районе Земли Уилкса, размер кратер превосходил все существующие и составлял 500км. Анализы показали, что предположительное столкновение с метеоритом могло быть 250 млн лет назад, как раз когда началось Пермское вымирание. Размер метеорита, оставившего такой след, должен был составить порядка 50км, что значительно больше того, что вероятно убил динозавров (10км). Возможно, что именно это столкновение и вызвало массовое извержение вулканов и выброс сероводорода.
Увеличение уровня парниковых газов, в частности углекислого газа, вызвало поднятие температуры и нарушило формирование известковых раковин и кораллов в океане, что сильно пошатнуло водную экосистему. Утилизация СО2 замедлилось, что еще усугубило ситуацию. В отсутствии огромных тропических листов, фотосинтезирующие водоросли и бактерии были основными продуцентами кислорода, поэтому, когда водный кризис затронул их, уровень кислорода в атмосфере начал снижаться. К моменту начала новой Мезозойской Эры на планете практически не осталось жизни, все крупные насекомые и земноводные вымерли, в океане были разрушены древние коралловые рифы, а оставшиеся виды усердно пытались выжить в непривычной низкокислородной атмосфере. Им понадобилось 30 млн лет, чтобы восстановить свое многообразие. С точки зрения физиологии, выжившие организмы совершили огромный скачок в эволюции – они дали нам приспособления, с помощью которых мы теперь живем при сравнительно низком уровне кислорода. Предки птиц и динозавров смогли развить систему воздушных мешков, пронизывающие все крупные кости. А наши предки (я имею в виду млекопитающих) уменьшили грудную клетку (раньше у крупных животных ребра закрывали всю брюшную полость) и создали диафрагму, которая значительно увеличила эффективность дыхания. Но в полной мере наши предки смогли воспользоваться этим приспособлением только в Палеоген, уже после вымирания динозавров. А в Триасе, сменившем Пермь, началось победоносное шествие рептилий, которое продолжилось и в последующих Юрском и Меловом периодах (то есть до конца Мезозойской Эры).

Следующее массовой вымирание, Триасовое, случилось всего через 50 млн лет после Пермского и окончательно расчистило экологические ниши для будущего расцвета динозавров. В этот период Пангея все еще была единственным материком, но к началу Юрского периода уже начался раскол Гондвану и Лавразию. До этого момента климат был очень жаркий и сухой, уровень углекислого газа был в 3 раза больше, чем сейчас, из-за отсутствия растительности он не понижался. Когда начался раскол, климат стал меняться на тропический, суша снова покрылась бурными лесами. Движение материков сопровождалось мощнейшими извержениями вулканов, что снова вызвало выброс углекислого газа и усиливало глобальное потепление, фактически именно оно и послужило причиной вымирания почти 50% всех живущих тогда видов. Но влажный и жаркий климат Юрского периода способствовал быстрому восстановлению разнообразию видов, отдав предпочтения рептилиям. Они заняли практически все экологические ниши, став полноправными хозяевами этой планеты.

Век динозавров завершился последним из пяти крупнейших вымираний – Мел-Палеогеновым, произошедшим 65 млн лет назад. Во время Мелового периода был стабильный теплый тропический климат со средней температурой 37°С. Поддерживался он за счет высокого уровня СО2 с завидным постоянством поступающих от извержений вулканов. В конце Мелового периода из-за распада материков, уже привычные нам, пять формируется Антарктическое течение, которое двигало огромные массы воды с Запада на Восток через Антарктику, тем самым охлаждая воды мировых океанов. Смена влажного и теплого климата на сухой и прохладный хватило, чтобы значительно сократить численность гигантских рептилий. Не смотря на эти вполне земные причины, ученые полагают, что толчком к трагическим событиям стало столкновение с метеоритом, которое подняло облако пыли, заслонившее солнечный свет. Из-за нехватки солнечной энергии начинают вымирать фотосинтезирующие организмы, которые являются важным звеном в пищевой цепочке. Как следствие вымирают травоядные и хищные рептилии. Млекопитающим и птицам удалось выжить, так как основную часть их рациона составляли насекомые и черви, питающиеся отмершей органикой. В океанах в основном выжили донные организмы. Рыбы и рептилии, плавающие в толще воды, питались планктоном, состоящим из фотосинтезирующих бактерий и водорослей. Рацион донных в основном состоял из мертвой органики. Одни из немногих крупных животных, кто пережил эту масштабную трагедию, были крокодилы. Все благодаря их способности замедлять метаболизм и по несколько месяцев обходиться без еды и питаться только падалью.
Выжившие млекопитающие — мелкие теплокровные падальщики и насекомоядные, оказались лучше всего приспособлены к новому климату. Это был их шанс вырваться вперед, так началась новая Эра млекопитающих – Кайнозойская, которая длиться и по сей день.

Помимо этих крупных трагических событий, было еще одно «нулевое» вымирание, произошедшие 2,5 млрд лет назад. Его причина хорошо известна, и оно единственное из масштабных было полностью вызвано живыми организмами. Первые простейшие организмы научились использовать энергию солнца с помощью процесса фотосинтеза, но у него был побочный продукт – кислород. К счастью, весь образующийся кислород утилизировался, окисляя железо и покрывая планету красновато-оранжевой ржавчиной. Но когда произошло полное насыщение залежей этого металла кислородом, тогда еще токсичный газ стал накапливаться в атмосфере. Это сейчас для нас кислород – это источник жизни, а тогда этот мощный окислитель был страшным ядом для всего живого, рожденного в бескислородной атмосфере. Кислород – продукт жизнедеятельность, вызвал массовое вымирание. Только позже несколько везунчиков научились сначала защищаться от кислорода, а потом и использовать его для дыхания. Вот так жизнь практически полностью погубила себя сама. Необдуманное использование легкодоступных ресурсов и выбрасывание отходов вызвало закат целой Эры. Ничего не напоминает? Есть гипотеза, что мы сейчас живет в эпоху голоценового вымирания. А причина этого вымирание – деятельность человека. И во мне еще теплиться надежда, что нам удастся его предотвратить.

С точки зрения человека, девонский период был решающим моментом для эволюции жизни позвоночных: это время, когда первые четвероногие вышли из морей и начали колонизировать сушу. Девон занимал середину палеозойской эры (542-252 млн лет назад). Ему предшествовали кембрий, ордовик и силур, а затем он сменился каменноугольным и пермским периодами.

Наземные животные:

Позвоночные

Ихтиостега

Именно в девонский период произошло архетипическое эволюционное событие: адаптация лопастепёрой рыбы к жизни на суше. Два лучших кандидата в качестве самых ранних четвероногих — это Акантостега (Acanthostega) и Ихтиостега (Ichthyostega), которые сами развивались из более ранних, исключительно морских позвоночных, таких как Тиктаалик и Пандерихтис.

Удивительно, но многие из этих первых четвероногих имели семь или восемь пальцев на каждой из своих конечностей. Это означало, что они представляли собой «мертвые элементы» в эволюции, поскольку большинство наземных позвоночных, живущих сегодня на нашей планете имеют не более 5 пальцев на своих конечностях.

Беспозвоночные

Хотя четвероногие стали самым большим достижением девонского периода, они были не единственными наземными животными.

Девон славится множеством мелких членистоногих, червей, нелетающих насекомых и других беспозвоночных, которые воспользовались сложными наземными экосистемами растений, и начали развиваться в это время, чтобы постепенно распространиться внутрь континентов (хотя все еще не слишком далеко от водоемов).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2019 | Сайт работает на | Тема:
Словари и энциклопедии