Журнал The Conversation в последнем номере опубликовал статью австралийского ученого Эндрю Гликсона, в которой тот предрекает планете эпоху массового вымирания видов. Причиной этого он называет возрастающие выбросы в атмосферу парниковых газов, приводящих к глобальному потеплению. Гликсон сравнивает темпы выбросов с увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере во время предыдущих массовых вымираний и констатирует, что нынешние темпы превосходят предыдущие. Способности животного и растительного мира к адаптации не бесконечны, предупреждает Гликсон.
Биосфера Земли является результатом довольно хрупкого баланса между различными природными факторами. Изменение одного или нескольких из них вызывает лавиноподобный эффект, результатом которого становится серьезное изменение условий окружающей среды. Процесс, о котором предупреждает австралийский эколог, идёт уже несколько столетий и даже получил название: голоценовое вымирание. Это шестое по очередности массовое вымирание в фанерозое — геологической эпохе, которая продолжается 542 миллиона лет. Только по имеющимся у ученых сведениям за последние 5 столетий исчезли около 900 видов животных. На грани исчезновения находятся 40% земноводных и каждое четвертое млекопитающее, угроза вымирания нависла над 25% видами птиц. Вымирание животных ускорилось с наступлением эры промышленного производства на стыке XVIII–XIX веков.
Современное вымирание видов — первое, связанное с деятельностью человека. Человек в данном случае занял экологическую нишу глобального суперхищника, подобных которому не было ни в одной из предыдущих эпох. Человечество наносит как прямой (путем истребления), так и косвенный (изменяя природные факторы) ущерб окружающей среде. Прошлые вымирания животных не имели столь разрушительного и действующего долговременно фактора. Крупных вымираний было пять.
Ордовикско-силурийское вымирание
Девонское вымирание
Пермское вымирание
Триассовое вымирание
Мел-палеогеновое вымирание
Ордовикско-силурийское вымирание
Это глобальное исчезновение разных представителей флоры и фауны происходило около 443,7 миллиона лет назад. Тогда исчезли 85% видов, 49% родов животных в океане, а животной жизни на суше в то время ещё не существовало. Были уничтожены многие группы морских беспозвоночных и хордовых — брахиопод, мшанок, трилобитов, конодонтовых и граптолитов.
Среди ученых нет единства в установлении причины этого вымирания. Большинство из них считают, что озоновый слой земли был уничтожен вспышкой гиперновой в шести тысячах световых лет от Земли. Поток гамма-излучения за 10 секунд разрушил озоновый слой планеты и сделал фотосинтезирующие растительные организмы, обитающие на суше, беззащитными перед ультрафиолетовым излучением. В результате изменился баланс газов в атмосфере, что привело к вымиранию чувствительных к нему животных в воде. Концентрация кислорода в воде упала почти до нуля и сохранялась на этом уровне почти 3 миллиона лет.
Другие ученые называют причиной вымирания снижение вулканической активности на Земле. В результате произошло быстрое снижение концентрации углекислого газа в атмосфере, что привело к похолоданию, повсеместному оледенению и вымиранию животных, не сумевших приспособиться к изменению температурного режима. Ещё одной причиной, вызвавшей похолодание, учёные называют столкновение двух астероидов, из-за чего временно померк свет Солнца.
Ещё одна гипотеза связывает похолодание на Земле с дрейфом Гондваны к южному полюсу. По этой версии оледенение сопровождалось падением уровня Мирового океана, в результате которого были повреждены места обитания организмов.
Вполне возможно, что на изменения климата повлияли все названные причины или какие-то их комбинации. Бесспорны два факты: резкое снижение содержания кислорода в океанической воде и атмосфере и наступившее оледенение, признаки которого найдены в отложениях соответствующих геологических слоёв в Сахаре.
Девонское вымирание
Девонское вымирание было сильно растянуто по времени и имело несколько пиков, сильнейшие из которых происходили 374 и 359 миллионов лет назад.
В позднем девоне суша была уже полностью «колонизирована» как растениями, так и различными типами животных, включая насекомых и земноводных. Моря были заселены рыбой. Многочисленные кораллы сформировали огромное количество рифов. В результате вымирания они пострадали первыми и почти все прекратили свое существование. Растения были представлены гигантскими папоротниками, плаунами и первичными голосеменными.
Более всего во время девонского вымирания пострадали морские экосистемы. Вымерли кораллы, все панцирные рыбы, многие бесчелюстные. Меньше пострадали пресноводные виды.
Особенностью этого вымирания был недостаток кислорода в океанах. Из-за этого организмы не сгнивали, а накапливались слоями. Этот процесс привёл к образованию нефти на территории нынешних США.
Доминирующей версией причины девонского вымирания является падение крупного метеорита или небольшого астероида. Кроме того, вымирание связывается с усилением роли наземных растений в биосфере, их активным эволюционированием. Растения быстро захватывали огромные просторы суши, способствовали ускоренной эрозии почв и разрушению горных пород. В результате высвобождались ионы минералов. Попадая в воду, они вызывали ускоренное развитие водных организмов, которые как при жизни, так и после смерти расходовали значительное количество кислорода и вызывали его недостаток в воде. Водные организмы гибли из-за гипоксии.
Результатом девонского вымирания, растянутого по времени на 15 миллионов лет, стало исчезновение 50% родов животных и 19% семейств. Наибольший урон потерпела морская фауна.
Пермское вымирание
Это вымирание еще называют великим из-за его тотального характера. На протяжении примерно 30 тысяч (по некоторым данным, менее, чем за 1000) лет 253 миллиона лет назад исчезли 83% всех родов земных организмов, а водные животные вымерли почти все (по некоторым оценкам — 96%, но не менее 90%). На суше исчезли 73% видов позвоночных животных, 83% насекомых. Некоторые палеонтологи считают, что на самом деле процесс вымирания длился не десятки тысяч, а несколько тысяч лет или даже меньше. По геологическим меркам это вымирание было почти мгновенным.
Версий, объясняющих причины столь быстрой и массовой катастрофы биосферы несколько. Самая распространенная говорит, что к гибели такого числа организмов принесла бурная вулканическая деятельность на территории нынешней Сибири. В пользу этой версии говорит наличие сибирских траппов — колоссального количества магматических горных пород, покрывающих всю территорию Среднесибирского плоскогорья и значительную — Западно-Сибирской равнины. Мантийный плюм содержал огромное количество углекислого газа и хлороводорода. Вырвавшись на поверхность, эти газы отравили атмосферу Земли и привели к гибели почти всего живого.
Сама же вулканическая активность могла быть вызвана разными причинами, в том числе и обычными геологическими процессами. Однако многие ученые считают виной катастрофы падение на Землю огромного астероида, кратер от которого диаметром около 500 километров в 2006 году обнаружен подо льдом Земли Уилкса в Антарктиде. Столкновение с массивным космическим объектом и само по себе могло привести к длительной «ядерной» зиме, а резко обострившаяся вулканическая деятельность ускорила и усилила формирование негативных факторов. Парниковые газы, как было сказано выше отравили атмосферу, привели к резкому росту температуры на Земле и вызвали закисление океанической воды, которая погубила до 96% морских видов.
Свидетельства, подтверждающие «астероидную» версию находятся в разных частях света. В отложениях этого периода обнаруживается кварц ударного происхождения, вещества, содержащие инертные газы неземного происхождения, железо, никель, кремний, которые так же могут указывать на импактное событие, произошедшее 253 миллиона лет назад.
Триассовое вымирание
Исчезновение видов на стыке триассового и юрского периодов не было столь катастрофичным, как пермское. 200 миллионов лет назад Земля лишилась примерно 48% всех родов, включавших 20% морских видов животных. Вымирание длилось примерно 10 тысяч лет и сразу вслед за ним единый суперматерик Пангея начал распадаться на части. Некоторые ученые считают, что уменьшение количества видов на Земле в это время было связано не столько с вымиранием, сколько с замедлившимся по каким-то причинам видообразованием.
Вымерли почти все архозавры, терапсиды, многие земноводные.
В причинах этого процесса ученые расходятся. Предложены несколько версий событий, приведших к триассовому вымиранию видов: традиционная для таких событий версия падения астероида, изменение уровня океана в результате климатических изменений, извержения вулканов на всей планете, выделение в атмосферу огромного количества метана. Все эти процессы могли идти одновременно, однако однозначных свидетельств в пользу любого из них не обнаружено.
Триассовое вымирание открыло путь к формированию новой земной фауны, в которой царствовали огромные рептилии. Наступала эпоха динозавров.
Мел-палеогеновое вымирание
Это вымирание, произошедшее около 66 миллионов лет назад, несмотря на его сравнительно скромный масштаб, наиболее известно благодаря деятельности масс-медиа. Его результатом стало полное вымирание нептичьих динозавров, что и предопределило интерес к этой теме немыслимого числа фантазеров из всех стран. Питатели, режиссеры, сценаристы, музыканты, композиторы, художники… мало, кто обошел своим вниманием почти мгновенное исчезновение гигантских доисторических рептилий. Им посвящены книги, художественные и документальные фильмы, картины и другие произведения искусства. Если бы художники эпохи Возрождения знали о вымирании динозавров, скорее всего, мы не досчитались бы огромного числа шедевров на библейские и античные сюжеты.
Всего в эту эпоху вымерли 16% морских и 18% наземных семейств животных. Это сравнительно небольшое количество, тем не менее серьёзно перетряхнуло все экологические системы. Значительным образом изменившиеся пищевые цепочки и освобождение экологических ниш привело к бурному развитию млекопитающих, оказавшихся наиболее приспособленными к изменениям климата. Для того, чтобы осознать масштаб изменений, произошедших с этим классом животных, достаточно знать, что наиболее типичное млекопитающее эпохи динозавров было размером с крысу.
Среди версий, которые объясняют это событие среди ученых царит редкое единство. Практически все в настоящее время уверены, что к массовому вымиранию юрского периода привело импактное событие — падение на Землю астероида, нескольких крупных метеоритов или кометы. Есть также версия взрыва сверхновой, который привел к облучению Земли гамма-лучами, уничтожению озонового слоя и смертельным воздействием космической радиации, продолжавшееся какое-то время. Физики предлагают дополнение к версии падения кометы, объясняя его воздействием темной материи.
Как бы то ни было, вероятнее всего, к вымиранию динозавров и некоторых других видов привела «ядерная» зима, вызванная импактным событием. Местом падения астероида считается кратер Чиксулуб диаметром 180 километров на полуострове Юкатан. Взрыв, вызванный этим падением имел мощность около 100 тератонн — в 2 миллиона раз больше, чем самая мощная из созданных человечеством термоядерных бомб («Царь-бомба» в СССР).
Это место 66 миллионов лет назад находилось в океане у побережья современной Мексики. Падение астероида диаметром около 10 километров вызвало высокотемпературную ударную волну, обошедшую всю Землю и цунами высотой до 100 метров, которое проникло далеко вглубь материков. В течение очень короткого времени вся Земля покрылась дымом лесных пожаров, в космос было выброшено большое количество обломков горных пород, которые спустя несколько часов стали падать обратно. Атмосферу заполнили сажа и углекислый газ. Землю покрыл ночной сумрак, продолжавшийся несколько лет. Из-за нехватки света остановился процесс фотосинтеза, количество кислорода в атмосфере упало, в океанах исчез фитопланктон, являющийся основой пищевых цепей в морских экосистемах. Средняя температура на Земле упала до 3° C, большинство холоднокровных организмов не могли существовать в таких условиях.
Ударная волна, несколько раз обогнувшая Землю вызвала вулканические всплески. В частности, на территории современной Индии произошли коллоссальные извержения, следы которых мы сейчас можем наблюдать в виде Деканских траппов.
Есть также интересная версия, связывающая мел-палеогеновое вымирание с резким изменением магнитного поля Земли. Однако у «астероидной» версии имеется столько убедительных доказательств, что всерьез «магнитную» версию никто не разрабатывает.
В любом случае, исчезновение динозавров изменило эволюционные пути земной биосферы и привело к воцарению на вершине млекопитающих и появлению человека, как венца эволюции.
