ØST SIBERIA, 251 MILLIONER ÅR I GANG
En gigantisk strøm av mantelmateriale steg opp fra innvollene i den nordøstlige delen av Pangea, der Sibir befant seg, og smeltet steinskallet. Utbruddene av basaltisk lava og aske varte i flere tusen år og falt sammen med den mest massive utryddelsen av dyr i planetens historie. Det er de frosne basaltlagene som danner det karakteristiske trappete landskapet i mange oppland i Øst-Sibir, for eksempel Putorana-platået.
Figur: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
I lang tid var globale katastrofer som kunne påvirke utviklingen av det jordiske livet, lite interesse for forskere. Det var viktigere for geologer og paleontologer å forstå den progressive og kontinuerlige endringen av arter. Bare relativt nylig, i midten av forrige århundre, da det ble konstatert at masseutryddelser sammenfaller i tid med katastrofale hendelser, som utbrudd av vulkanisme og fallet av meteoritter, begynte de å bli studert målrettet.
For første gang snakket den franske naturforskeren Georges Cuvier om katastrofer som skjedde på jorden tidligere på begynnelsen av 1800-tallet. Den talentfulle paleontologen forsto at dyrene fra tidligere tidsepoker var helt forskjellige fra de nåværende, at for eksempel knoklene til ichthyosaurs og plesiosaurs befinner seg i visse lag i Alpene, og det er ubrukelig å se etter dem i senere sedimenter. Og bein av manater og sel, tvert imot, bør ikke lete etter ved restene av ichthyosaurs. Som en erfaren komparativ anatomist som studerte de enorme samlingene av dyremumier og deres relieff av steinbasert, tatt av Napoleons soldater fra Egypt, så han at dyrearter ikke endret seg i 2000-3000 år. Så i jordens historie, som det ble antatt, ikke mer enn 100 000 år, var det hyppige forandringer i dyrenes arter, er det nødvendig med noen ødeleggende kortsiktige hendelser. Og Cuvier foreslo ideen om periodiske katastrofer, hvor ofrene var utallige levende vesener: "Noen, innbyggerne i landet, ble opptatt av flom, andre, som bodde i vannkarmene, havnet på land sammen med den plutselig hevede bunnen av havet …"
NORD-AMERIKA, 65,5 MILLION ÅR I GANG
Salgsfremmende video:
Et krater og spesielle bergarter funnet i området på Yucatan-halvøya, i det moderne Mexicos territorium, indikerer at en asteroide falt der. Fallet medførte katastrofale konsekvenser: eksplosjonsbølgen brant ut nesten alt liv i området, og en uhyrlig tsunami ødela kysten. Bølgen bar liv i havet til kysten, for eksempel ammonitt-bløtdyr og øgler - mosasaurer gjemt i et spiralskall. Restene deres var kilometer fra vannet og tjente som mat for de sjeldne overlevende innbyggerne i landet. Da den traff bakken, fordampet asteroiden og slo ut fra krateret en blanding av støv, aske, kaustisk damp, som, stigende ut i atmosfæren, forgiftet den og formørket solen. Det kalde snappet og surt regn varte trolig i flere år. Denne hendelsen ble ledsaget av utryddelsen av 35% av artene i livet i havet, samt alle store krypdyr: sjøfirer,dinosaurer og pterosaurer.
Figur: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Forskere vendte tilbake til ideen om geologiske katastrofer 100 år senere, da de la merke til at den gradvise veksten i mangfoldet av organismer som bebod jorden ble avbrutt av minst to grandiose dråper i antall. Disse bruddene faller sammen med grensene for geologiske tidsepoker: Paleozoic, Mesozoic og Cenozoic.
Den mest massive utryddelsen av levende vesener i hele Jordens historie skjedde for 251 millioner år siden, på slutten av den Paleozoic-tiden. Over 90% av marine og 70% av landlevende arter har forsvunnet for alltid fra jordens overflate - bare de minste og enkleste gjensto. I verdenshavene stoppet dannelsen av skjær, som tidligere var utbredt i alle hav, og på land - akkumulering av kull, siden de frodige skogene som dekket den fra trelignende lymfoider, bregner og forskjellige gamle gymnospermer forsvant. Forskere leter etter årsakene til denne utryddelsen både i selve biosfæren og utenfor den. Blant de ytre utryddelsesårene i dag, kalles oftest en katastrofe forårsaket av kraftige vulkanutbrudd i østlige og delvis vestlige Sibir. Det var en kortvarig geologisk hendelse som påvirket biosfæren sterkt. Sporene blir fanget i form av et stort lag av basalter, flere kilometer tykke, kalt sibirske feller.
I klippen på Putorana-platået er et stratum av basalter tydelig synlig, som brøt ut for 251 millioner år siden på kortest mulig tid - tusenvis av år. Dekket til eldgamle lava på disse stedene når en tykkelse på 1,8 kilometer.
Foto: SERGEY FOMIN / RUSSIAN LOOK
De ble dannet i det korteste geologiske tidsintervallet - rundt 160 000 år, og kanskje ikke mer enn 8 000 år. Basaltiske lavas dekket maksimalt 7 millioner kvadratkilometer land. Fra 2 til 3 millioner kubikk kilometer vulkanske materialer ble utvist fra innvollene, inkludert millioner gigatons karbondioksid. Sistnevnte innhold i den tidens atmosfære økte med 7-10 ganger. (For eksempel hvis menneskeheten forbrenner alt fossilt brensel i løpet av det nåværende århundret, vil konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren stige 2-3 ganger.) Videre vil oppvarmingen av atmosfæren på grunn av klimagasser og særegne solcellepaneler i form av skyer, bestående av store partikler av vulkansk aske og skyhøye over hele planeten, førte til oppvarming av de øvre lag av havet og frigjøring av milliarder av tonn metan,inntil da lenket av iskrystaller på sokkelen. Denne gassen er en av de mest effektive drivhusfaktorene, dessuten oksiderer den raskt og tar oksygen fra atmosfæren. Den samlede effekten av atmosfæriske forandringer ble forbedret av planetens særegne paleogeografi. I disse dager forenet alle verdensdeler til et enkelt superkontinent - Pangea, som strekker seg fra pol til pol. (Den sibirske plattformen var i den nordøstlige delen.) Over det sentrale, langt fra kysten, falt et stort område på superkontinentet, nesten ikke regn. Det var tørt og praktisk talt livløst. Landdyr konsentrerte seg i utkanten av Pangea, avgrenset av fjellkjeder, og beveget seg gradvis til den sørlige, antarktiske kysten, der den ikke var for varm. Fallet i oksygeninnholdet i atmosfæren gjorde livet i fjellet umulig,og bare små lavtliggende områder forble bebodd.
I et slikt miljø fant de fleste krypdyr og fisk, så vel som kalkholdige alger, koraller og svamper, seg under de mest ugunstige forholdene. Den første led av mangel på oksygen og karbondioksidforgiftning, den andre ble ødelagt av forsuring av havvann forårsaket av oppløsningen av overflødig karbondioksid i dem. Noen overjordiske amfibier overlevde, så vel som krypdyr, for eksempel proterosuchia - forfedrene til dinosaurer, cynodonter - dyre-lignende dinosaurer, forfedre til pattedyr og lystrosaurer - deres fjerne slektninger. De var små dyr som krevde mindre energi for å holde seg aktive, noe som betydde at de forbrukte mindre oksygen. Lystrosaurer hadde tilpasninger som tvert imot lot dem absorbere mer luft, og derfor oksygen, - et forstørret bryst og deler av hodeskallen assosiert med respirasjon. Blant marine dyr overlevde også de minste foraminifers, brachiopods og toskall katastrofen, siden de trengte mindre mat og oksygen. Deres store slektninger forsvant. Den landjordiske floraen led ikke mindre enn faunaen - klorholdige vulkanutskillelser ødela ozonlaget, hard ultrafiolett stråling forkrøplete sporer som ennå ikke hadde grodd, svovelsyrregn regnet ut løvet, og de siste saftene fra døende trær sugde ut den spredende soppen. Det siste nivået av biologisk mangfold på jorden ble gjenopprettet bare 60 millioner år senere, midt i jura-perioden.hard ultrafiolett stråling forkrøplede sporer som ennå ikke hadde grodd ut, svovelsyre-regn brant ut løvet, og de siste saftene fra døende trær sugde ut mangedoblet sopp. Det siste nivået av biologisk mangfold på jorden ble gjenopprettet bare 60 millioner år senere, midt i jura-perioden.hard ultrafiolett stråling forkrøplede sporer som ennå ikke hadde grodd ut, svovelsyre-regn brant ut løvet, og de siste saftene fra døende trær sugde ut mangedoblet sopp. Det siste nivået av biologisk mangfold på jorden ble gjenopprettet bare 60 millioner år senere, midt i jura-perioden.
Kosmisk faktor
Mange steder på jorden, der gamle havbunn kommer til overflaten, kan du se et tynt leirlag dannet for 65 millioner år siden. Det er på det geologer tegner grensen mellom Mesozoic og Cenozoic epoker. Et bemerkelsesverdig eksempel på en slik grense ble nylig oppdaget i det sørøstlige Spania, nær byen Caravaca de la Cruz - et tynt lag med rødlig leire, flere millimeter i, blant mange meter med hvite myrer. Under dette laget er det restene av forskjellige dyr som bodde i havene i den mesozoiske epoken: beinene fra sjøfirer, skjell av ammonitter og de minste planktoniske skapningene - foraminifera og kokolitoforider, som kalkholdige silter ble dannet fra, som til slutt ble til kalkrike bergarter - myrer. Fossiliserte skall av små krepsdyr finnes også her, som svelget leirpartikler,De ble presset inn i klumper - pellets - og i en så mer "tung" form ble sendt til bunnen, og skapt en masse sedimentært materiale. Og "plutselig" forsvant alle disse dyrene, og derfor stoppet dannelsen av kalkholdige sedimenter fullstendig, mens akkumuleringshastigheten av leirpartikler falt hundrevis av ganger - dette er dokumentert av den lave tykkelsen på grenselaget. I flere tusen år forble sjøen nærmest ubebodd, da tok livet sin toll, og den geologiske kronikken registrerte utvinningen, som begynte med uhemmet reproduksjon av noen få og små overlevende arter av foraminifera. Skjellene til deres etterkommere dannet nye lag med hvit marl.akkumuleringshastigheten av leirpartikler falt hundrevis av ganger - dette er dokumentert av den lave tykkelsen på grenselaget. I flere tusen år forble sjøen nærmest ubebodd, da tok livet sin toll, og den geologiske kronikken registrerte utvinningen, som begynte med uhemmet reproduksjon av noen få og små overlevende arter av foraminifera. Skjellene til deres etterkommere dannet nye lag med hvit marl.akkumuleringshastigheten av leirpartikler falt hundrevis av ganger - dette er dokumentert av den lave tykkelsen på grenselaget. I flere tusen år forble sjøen nærmest ubebodd, da tok livet sin toll, og den geologiske kronikken registrerte utvinningen, som begynte med uhemmet reproduksjon av noen få og små overlevende arter av foraminifera. Skjellene til deres etterkommere dannet nye lag med hvit marl.
Western EUROPE, 5,33 MILLION ÅR I GANG
Mens i Øst-Afrika forfedrene til Australopithecus mestret savannen, opplevde Middelhavet en alvorlig økologisk krise. De voksende fjellkjedene blokkerte kommunikasjonen med de indiske hav og Atlanterhavet, på grunn av vannmangel, tørket havet gradvis ut. Et stort basseng med en dybde på opptil 5 kilometer på steder forble nesten vannløs i hundretusenvis av år. Krisen endte med et plutselig gjennombrudd av atlantiske farvann gjennom Gibraltarstredet. I dette tilfellet kan tre faktorer samtidig spille en nøkkelrolle: økningen i verdenshavets nivå, tektoniske prosesser og erosjon av bassengets vegger. Sjøvann stupte i depresjonen og dannet den største fossen som er kjent i dag. Tørking og katastrofal fylling av Middelhavet fanges opp i de mange kilometerne med salt og gips, i mange huler,begravde elvekanoner, og den trappede bunnen av Gibraltarstredet.
Figur: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Man kan bare gjette seg til hva som skjedde på land i disse årtusenene, fordi det ikke er noen grense som er tydelig sporet i sjølagene i de bakkesedimentene. Det er nettopp slått fast at vertskapet for landet - forskjellige og mange dinosaurer og pterosaurer - ikke overlevde denne grensen.
Hvilke hendelser fant sted for 65 millioner år siden som skilte geologiske epoker og forårsaket slike globale endringer? På jakt etter et svar på dette spørsmålet henvendte forskere seg til kosmiske faktorer. På midten av 1900-tallet oppdaget astrofysikere fenomenet fødselen av supernovaer assosiert med enorme energiutbrudd, og paleontologer hadde antakelsen om at denne plutselig frigjorde energi, og nådde jorden, kunne rive av magnetosfæren, som beskyttet planeten mot hard stråling, og derved døme innbyggerne sine til død. Det var imidlertid ikke mulig å underbygge denne hypotesen ved å studere den geologiske referansen.
I tillegg ble det snart født en annen idé om en rom katastrofe, som raskt fikk popularitet. Den amerikanske geofysikeren Walter Alvarez oppdaget nær den italienske byen Gubbio i et tynt lag leire, og markerte grensen til Mesozoic og Cenozoic epoker, et uvanlig høyt innhold av iridium, hundrevis av ganger høyere enn den gjennomsnittlige konsentrasjonen av den i vanlige bergarter. Walts far, atomfysikeren Luis Alvarez, var med på å finne en forklaring på dette fenomenet. Det viste seg at fragmentene av meteoritter som falt til jorden også inneholder mye iridium og andre platinagruppemetaller. Dette betyr at disse elementene kan komme inn i leirlaget som et resultat av påvirkningen fra et romlegeme. Alvaresene ble interessert i tilfeldigheten av tiden for antatt fall av meteoritten og dinosaurenes død og koblet disse to hendelsene til en enkelt hypotese om en "asteroidevinter" i analogi med en "atomvinter":Hvis en asteroide over 10 kilometer over krasjet inn i jorden med en hastighet på 20 kilometer i sekundet, skjedde en uhyrlig frigjøring av energi, 10.000 ganger større enn alle de nåværende atomreservene til jordplanter. Noen av de mesozoiske innbyggerne døde straks av støt og hetebølger, resten døde ut fra konsekvensene av fallet - støvet som fløy ut i atmosfæren reflekterte solens stråler. Kald snap begynte, og vegetasjonen, uten lys og varme, begynte å dø. Dette ble fulgt av masseutryddelsen av dyr som ble utsatt for mat.resten døde ut fra konsekvensene av fallet - støvet som fløy ut i atmosfæren reflekterte solstrålene. Kald snap begynte, og vegetasjonen, uten lys og varme, begynte å dø. Dette ble fulgt av masseutryddelsen av dyr som ble utsatt for mat.resten døde ut fra konsekvensene av fallet - støvet som fløy ut i atmosfæren reflekterte solstrålene. Kald snap begynte, og vegetasjonen, uten lys og varme, begynte å dø. Dette ble fulgt av masseutryddelsen av dyr som ble fratatt mat.
Etter opptreden av en liten lapp av Alvaresov i 1980 i tidsskriftet Science, har antallet vitenskapelige artikler om globale katastrofer vokst hundrevis av ganger. Først av alt lette de etter bevis for korrektheten til fysikere som berørte interessene til paleontologien. Og de fant mye: i nesten alle seksjoner, der grenselaget i alderen 65 millioner år er ganske godt uttalt, ble det notert en iridium-anomali, samt kvartskrystaller med en sjokkstruktur - små parallelle sprekker som vises ved veldig høyt trykk, tektitter (avkjølte dråper av smelten dannet under påvirkning av en stor meteoritt på bergarter), lag av sot. Chicxulub-krateret ble også oppdaget i Mexico, tidspunktet for utseende omtrent sammenfaller med denne grensen.
Middelhavsflom
Georges Cuvier anså marine flom som den viktigste årsaken til globale utryddelser, men denne hypotesen ble ikke bekreftet av moderne geologer. For å oversvømme alt land, bortsett fra høye fjell, og ødelegge de fleste av de jordiske innbyggerne, er minst to forhold nødvendige: en økning i verdenshavet med hundrevis av meter og begivenhetens forbigang. I dag, når gjennomsnittshøyden på kontinentene over havet er 670 meter, bør verdenshavet nesten doble seg. En slik hendelse har aldri skjedd i jordas historie, og på grunn av mangelen på slike reserver av fritt vann, er det neppe mulig i fremtiden. To hovedfenomener regulerer verdenshavets nivå - endringer i området med kontinentale breer og midthavsrygger (høye fjellkjeder som ligger i de sentrale delene av alle hav). Spredende breerabsorberer enorme vannmasser, og komprimeringen av midthavene rygger fører til at havene og havene trekker seg tilbake og drenerer store områder av sokkelen. Omvendte prosesser - smelting av isbreer og veksten av et nettverk av seamounts som skyver vannmasser ut av havbollen, bidrar til økningen i verdenshavet. Tilfeldigheten av disse to faktorene kan forårsake en veldig betydelig økning i havet, som skjedde midt i krittiden, for rundt 90 millioner år siden. I følge de siste estimatene steg nivået på verdenshavet med 250 meter og oversvømte store landområder. Å betrakte denne økningen som en katastrofal flom hindres imidlertid av den lange varigheten av hendelsen - millioner av år, dette er hvor lang tid veksten av undervannsfjellkjeder går. Havet kommer sakte og gjenvinner fra land med en millimeter i året. Dyreverdenen klarer å tilpasse seg dette tempoet,og det er ingen rask masseutryddelse.
Havbunnen i krittiden før den var tom for 65 millioner år siden. På venstre side - skjell av bløtdyr, "dinosaurer av havene", så oppkalt etter sin store størrelse og samtidig utryddelse. Diorama ble laget av autentiske paleontologiske gjenstander av Santiago Lafargue.
Foto: ANDREY ZHURAVLEV
Lokale flom, det vil si rask flom av landet, skjedde i fortiden flere ganger, men på et veldig begrenset sted - dekket aldri hele planeten og forårsaket ikke store innbyggere i landet. Den største pålitelige bekreftede flommen skjedde for bare 6 millioner år siden i Middelhavet. På den tiden, på grunn av isolasjon fra det indiske og Atlanterhavet, tørket Middelhavet opp og forvandlet seg til et stort basseng, på steder nesten 5 kilometer dype i forhold til verdenshavets nivå. Bunnen av den ble gradvis fylt med et tre kilometer langt lag gips og salt, dannet under fordampning av sjøvann, og i de varme saltlakkene på grunne innsjøer som ble bevart noen steder, kunne bare spesielle bakterier, haloarchaea, overleve. Dette stadiet i regionens historie kalles Messina-krisen - etter navnet på provinsen på Sicilia, hvor salt ble utvunnet siden antikken. Geologer har veldig nøyaktig fastslått tiden da den messinske krisen tok slutt. Dette skjedde for 5,33 millioner år siden, da vannet i Atlanterhavet begynte å trenge gjennom tektoniske sprekker gjennom den vestlige siden av bassenget. På et tidspunkt kuttet vannet gjennom en ganske bred kanal i bergartene - den nåværende Gibraltarstredet - og slynget seg som en foss i et tørt, salt lavland. Fyllingen av Middelhavet skjedde veldig raskt - bare 15 000-20 000 år, der vanlige marine samfunn bosatte seg i den. Hypotesen om en katastrofalt rask flom i Middelhavsbassenget var en av de første som ble uttrykt av den sovjetiske geologen Ivan Chumakov,som jobbet med byggingen av Aswan-demningen i Egypt på 1970-tallet og oppdaget, i følge boredata, en gammel Nile-seng fylt med marine sedimenter. Messina-flommen påvirket klimaet i regionen betydelig, men førte ikke til vesentlige endringer i biosfæren.
I neokatastrofisme - dette er navnet på den oppdaterte Cuvier-teorien - er det mange antakelser som ennå ikke har saklige bevis. Hvis eksistensen av epoker med kraftig vulkanisme er over all tvil, fordi de etterlot utvetydige spor i jordskorpen, er det ikke lett å bevise asteroidens fall og spesielt den eksakte tiden for dette høsten. I tillegg er det i begge tilfeller ekstremt vanskelig å fastslå nøyaktig hvordan konsekvensene av katastrofen førte til utryddelsen av arten. Det er fortsatt ingen forklaring på at noen store katastrofer (for eksempel basaltutstrømming i Sør-Amerika og Afrika for 130 millioner år siden) ikke førte til massedød av levende organismer. Ikke for alle større utryddelser i jordas historie (det er seks av dem) var det mulig å finne katastrofale årsaker - vulkansk, kosmisk eller annen. På grunn av mangelen på fakta er det fremdeles vanskelig å dømmehvor sterk innvirkningen katastrofer har på livsutviklingen, men forskere, selv de som støtter neokatastrofisme, er imidlertid enige om en ting: og det mest ødeleggende av gamle katastrofer kunne ikke fullstendig ødelegge det jordiske livet. Det var alltid noen som ga opphav til nye innbyggere på planeten.
Andrey Zhuravlev
