SIBERIA DE PASTE, 251 DE milioane de ani AGO
Un flux gigantic de material de manta s-a ridicat din intestinele din partea de nord-est a Pangea, unde s-a situat Siberia, și a topit scoica de piatră. Erupțiile de lavă și cenușă bazaltice au durat câteva mii de ani și au coincis cu cea mai masivă dispariție a animalelor din istoria planetei. Este vorba despre straturile de bazalt înghețate care formează peisajul în trepte caracteristic al multor zone montane din Siberia de Est, precum podișul Putorana.
Figura: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Multă vreme, catastrofele globale care ar putea afecta evoluția vieții pământești au interesat puțin oamenii de știință. Pentru geologi și paleontologi a fost mai important să înțeleagă schimbarea progresivă și continuă a speciilor. Abia relativ recent, la mijlocul secolului trecut, când s-a stabilit că extincțiile în masă coincid în timp cu evenimente catastrofale precum focare de vulcanism și căderea de meteoriți, au început să fie studiate în mod corespunzător.
Pentru prima dată, naturalistul francez Georges Cuvier a vorbit despre catastrofe care au avut loc pe Pământ în trecut la începutul secolului al XIX-lea. Talentul paleontolog a înțeles că animalele din epocile trecute erau complet diferite de cele actuale, că, de exemplu, oasele ictiosaurelor și ale plesiozaurilor sunt localizate în anumite straturi ale Alpilor și este inutil să le căutăm în sedimentele ulterioare. Și, dimpotrivă, oasele manatelor și sigiliilor nu trebuie căutate lângă rămășițele ictiosaurelor. Ca anatomist comparat experimentat, care a studiat vastele colecții de mumii de animale și basoreliefurile lor din piatră, luate de soldații lui Napoleon din Egipt, a văzut că speciile de animale nu s-au schimbat de 2000-3000 de ani. Așa că, în istoria Pământului care a durat, așa cum se credea, nu mai mult de 100.000 de ani, au avut loc schimbări frecvente în speciile lumii animale, sunt necesare unele evenimente distructive pe termen scurt. Iar Cuvier a propus ideea unor catastrofe periodice, ale căror victime erau nenumărate ființe vii: „Unii, locuitorii țării, au fost absorbiți de inundații, alții, care locuiau în intestinele apelor, au sfârșit pe pământ împreună cu fundul brusc ridicat al mării …"
AMERICA DE Nord, 65,5 milioane de ani AGO
Video promotional:
Un crater și roci speciale găsite în zona Peninsulei Yucatan, pe teritoriul Mexicului modern, indică faptul că un asteroid a căzut acolo. Căderea ei a provocat consecințe catastrofale: valul de explozie a ars aproape toată viața din zonă, iar un tsunami monstruos a devastat coasta. Valul a dus viață marină pe coastă, cum ar fi moluștele amonite și șopârlele de mare - mosasaurii ascunși într-o cochilie în spirală. Rămășițele lor se aflau la kilometri de apă și serveau drept hrană pentru rarii supraviețuitori ai țării. Când a lovit pământul, asteroidul s-a evaporat și a scos din crater un amestec de praf, cenușă, vapori caustici, care, ridicându-se în atmosferă, l-au otrăvit și au eclipsat Soarele. Zăpada rece și ploaia acidă au durat probabil câțiva ani. Acest eveniment a fost însoțit de dispariția a 35% din speciile de viață marină, precum și de toate reptilele mari: șopârlele de mare,dinozauri și pterozauri.
Figura: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Oamenii de știință au revenit la ideea de catastrofe geologice 100 de ani mai târziu, când au observat că creșterea progresivă a diversității organismelor care locuiau pe Pământ a fost întreruptă de cel puțin două picături grandioase în numărul lor. Aceste pauze coincid cu limitele epocii geologice: Paleozoic, Mesozoic și Cenozoic.
Cea mai masivă dispariție a ființelor vii din întreaga istorie a Pământului s-a produs acum 251 de milioane de ani, la sfârșitul erei paleozoice. Peste 90% din speciile marine și 70% din speciile terestre au dispărut pentru totdeauna de pe fața Pământului - au rămas doar cele mai mici și mai simple. În oceane, formarea recifelor, care erau anterior comune în toate mările, s-a oprit, iar pe uscat - acumularea de cărbune, de vreme ce pădurile luxuriante care îl acopereau au dispărut din limfoide, ferigi și diverse gimnosperme antice. Oamenii de știință caută motivele acestei dispariții atât în starea biosferei în sine, cât și în afara ei. Printre cauzele externe ale dispariției de astăzi, cea mai adesea denumită catastrofă cauzată de erupții vulcanice puternice în Siberia de Est și parțial în vestul Siberiei. A fost un eveniment geologic pe termen scurt care a influențat puternic biosfera. Urmele sale sunt capturate sub forma unui vast strat de bazalturi, de câțiva kilometri grosime, numite capcane siberiene.
În faleza platoului Putorana, este clar vizibil un strat de bazalturi, care a erupt 251 milioane de ani în urmă în cel mai scurt timp posibil - mii de ani. Învelișul lavelor antice din aceste locuri ajunge la o grosime de 1,8 kilometri.
Foto: SERGEY FOMIN / RĂZBOIUL LOOK
Au fost formate în cel mai scurt interval geologic de timp - aproximativ 160.000 de ani și poate nu mai mult de 8.000 de ani. Lavele bazaltice au acoperit maximum 7 milioane de kilometri pătrați de pământ. De la 2 până la 3 milioane de kilometri cubi de materiale vulcanice au fost expulzați din intestine, inclusiv milioane de gigatoni de dioxid de carbon. Conținutul acestora din urmă în atmosfera de atunci a crescut de 7-10 ori. (De exemplu, dacă umanitatea arde toate combustibilii fosili în cursul secolului curent, concentrația de dioxid de carbon din atmosferă va crește de 2-3 ori.) Mai mult, încălzirea atmosferei datorită gazelor cu efect de seră și a panourilor solare deosebite sub formă de nori, constând din particule mari de vulcanice cenușa și creșterea pe întreaga planetă, au dus la încălzirea straturilor superioare ale oceanului și la eliberarea a miliarde de tone de metan,până atunci înlănțuite de cristale de gheață de pe raft. Acest gaz este unul dintre cei mai eficienți factori de seră, în plus, se oxidează rapid, preluând oxigenul din atmosferă. Efectul general al schimbărilor atmosferice a fost îmbunătățit de paleogeografia particulară a planetei. În acele zile, toate continentele s-au unit într-un singur supercontinent - Pangea, care se întindea de la pol la pol. (Platforma sibiană se afla în partea sa de nord-est.) Peste centru, departe de coastă, o zonă vastă a supercontinentului, aproape că nu a căzut nici o ploaie, era uscată și practic lipsită de viață. Animalele terestre s-au concentrat la marginea orașului Pangea, mărginit de lanțuri montane și s-au mutat treptat în coasta sa sudică, Antarctică, unde nu era prea cald. Scăderea conținutului de oxigen în atmosferă a făcut viața în munți imposibilă,și au rămas locuite doar mici zone joase.
Într-un astfel de mediu, cele mai multe reptile și pești, precum și algele calcaroase, coralii și bureții s-au găsit în cele mai nefavorabile condiții. Primul a suferit din cauza lipsei de intoxicații cu oxigen și dioxid de carbon, al doilea a fost distrus de acidifierea apelor mării cauzate de dizolvarea excesului de dioxid de carbon din ele. Unii amfibieni terestre au supraviețuit, precum și reptile, de exemplu, proterosuchia - strămoșii dinozaurilor, cynodonts - dinozauri asemănătoare animalelor, strămoșii mamiferelor și lystrosaurs - rudele lor îndepărtate. Erau animale mici care necesitau mai puțină energie pentru a rămâne activ, ceea ce însemna că consumau mai puțin oxigen. Lystauresii au avut adaptări care, dimpotrivă, le-au permis să absoarbă mai mult aer și, prin urmare, oxigen - un piept lărgit și secțiuni ale craniului asociate cu respirația. Printre animalele marine, cele mai mici foraminifere, brachiopode și bivalve au supraviețuit dezastrului, deoarece au avut nevoie de mai puțină hrană și oxigen. Rudele lor mari au dispărut. Flora terestră a suferit nu mai puțin decât fauna - excrețiile vulcanice conținând clor au distrus stratul de ozon, radiațiile ultraviolete dure au sporit ciorapi care încă nu au germinat, ploile de acid sulfuric au ars frunzișul, iar ultimele sucuri din copacii care au murit au aspirat ciupercile prolifere. Biodiversitatea Pământului a fost restaurată la nivelul său anterior doar 60 de milioane de ani mai târziu, până la jumătatea perioadei jurasice.radiații ultraviolete dure spore cripplate spori care încă nu au încolțit, ploile de acid sulfuric au ars frunzișul, iar ultimele sucuri din copaci murind au aspirat ciuperci înmulțite. Biodiversitatea Pământului a fost restaurată la nivelul său anterior doar 60 de milioane de ani mai târziu, până la jumătatea perioadei jurasice.radiații ultraviolete dure spore cripplate spori care încă nu au încolțit, ploile de acid sulfuric au ars frunzișul, iar ultimele sucuri din copaci murind au aspirat ciuperci înmulțite. Nivelul trecut al biodiversității pe Pământ a fost restaurat abia 60 de milioane de ani mai târziu, până la jumătatea perioadei Jurasice.
Factorul cosmic
În multe locuri de pe Pământ, unde pământurile de pământ străvechi ies la suprafață, puteți vedea un strat subțire de lut format acum 65 de milioane de ani. De aceea, geologii trasează granița dintre epocile mezozoice și cenozoice. Un exemplu notabil de astfel de graniță a fost descoperit recent în sud-estul Spaniei, în apropierea orașului Caravaca de la Cruz - un strat subțire de argilă roșiatică, cu câțiva milimetri în, printre mulți metri de marne albe. Sub acest strat, se găsesc resturi de animale diverse care au locuit în mările erei mezozoice: oasele șopârlelor de mare, scoicile amonitelor și cele mai mici creaturi planctonice - foraminifere și coccolitoforide, din care s-au format măturile calcaroase, care s-au transformat în cele din urmă în roci calcaroase - marne. Aici se găsesc și cochilii fosilizate de crustacee mici, care au înghițit particule de lut,Au fost presate în buline - pelete - și într-o formă mai „grea” au fost trimise în partea de jos, creând o masă de material sedimentar. Și „dintr-o dată” toate aceste animale au dispărut și, prin urmare, formarea de sedimente calcaroase s-a oprit complet, în timp ce rata de acumulare a particulelor de argilă a scăzut de sute de ori - acest lucru este demonstrat de grosimea redusă a stratului de delimitare. Timp de câteva mii de ani, marea a rămas aproape nelocuită, apoi viața și-a înregistrat recuperarea, iar cronica geologică și-a înregistrat recuperarea, care a început cu reproducerea neîngrădită a câtorva și mici specii de foraminifere supraviețuitoare. Cojile descendenților lor au format noi straturi de marmură albă.rata de acumulare a particulelor de argilă a scăzut de sute de ori - acest lucru este demonstrat de grosimea redusă a stratului de delimitare. Timp de câteva mii de ani, marea a rămas aproape nelocuită, apoi viața și-a înregistrat amploarea, iar cronica geologică a înregistrat recuperarea ei, care a început cu reproducerea neîngrădită a câtorva și mici specii de foraminifere supraviețuitoare. Cojile descendenților lor au format noi straturi de marmură albă.rata de acumulare a particulelor de argilă a scăzut de sute de ori - acest lucru este demonstrat de grosimea redusă a stratului de delimitare. Timp de câteva mii de ani, marea a rămas aproape nelocuită, apoi viața și-a înregistrat recuperarea, iar cronica geologică și-a înregistrat recuperarea, care a început cu reproducerea neîngrădită a câtorva și mici specii de foraminifere supraviețuitoare. Cojile descendenților lor au format noi straturi de marmură albă.
WESTERN EUROPE, 5,33 milioane de ani AGO
În timp ce în Africa de Est strămoșii Australopithecus stăpâneau savana, Marea Mediterană a cunoscut o criză ecologică severă. Lanțurile montane în creștere și-au blocat comunicarea cu oceanele Indian și Atlantic, din cauza lipsei de apă, marea s-a uscat treptat. Bazinul imens, până la 5 km adâncime în locuri, a rămas aproape fără apă timp de sute de mii de ani. Criza s-a încheiat cu o descoperire bruscă a apelor atlantice prin strâmtoarea Gibraltar. În acest caz, trei factori ar putea juca simultan un rol cheie: creșterea nivelului Oceanului Mondial, procesele tectonice și eroziunea pereților bazinului. Apa de mare s-a scufundat în depresiune, formând cea mai mare cascadă cunoscută astăzi. Uscarea și umplerea catastrofală a Mării Mediterane este capturată în numeroșii kilometri de sare și ghips, în numeroase peșteri,îngropa canioane de râu și fundul pășit al strâmtoarei Gibraltar.
Figura: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Nu se poate doar ghici despre ce s-a întâmplat pe uscat în aceste milenii, deoarece nu există nicio limită trasată în mod clar în straturile mării din sedimentele terestre. S-a stabilit cu precizie că gazdele țării - diverse și numeroase dinozauri și pterozauri - nu au supraviețuit acestei frontiere.
Ce evenimente au avut loc acum 65 de milioane de ani, care au separat epocile geologice și au provocat astfel de schimbări globale? În căutarea unui răspuns la această întrebare, oamenii de știință au apelat la factori cosmici. La mijlocul secolului XX, astrofizicienii au descoperit fenomenul nașterii supernovelor asociate cu explozii uriașe de energie, iar paleontologii au presupus că această energie eliberată brusc, ajungând pe Pământ, ar putea să-și sfâșie magnetosfera, ceea ce a protejat planeta de radiațiile dure și, prin urmare, își împiedică locuitorii moarte. Cu toate acestea, nu a fost posibilă fundamentarea acestei ipoteze prin studierea registrului geologic.
În plus, s-a născut în curând o altă idee despre o catastrofă spațială, care a câștigat rapid popularitate. Geofizicianul american Walter Alvarez a descoperit lângă orașul italian Gubbio într-un strat subțire de argilă care marchează granița epocilor mezozoice și cenozoice, un conținut neobișnuit de ridicat de iridiu, de sute de ori mai mare decât concentrația medie în roci obișnuite. Tatăl lui Walter, fizicianul atomic, Luis Alvarez, a ajutat la găsirea unei explicații pentru acest fenomen. S-a dovedit că fragmentele de meteoriți care au căzut pe Pământ, de asemenea, conțin o mulțime de iridiu și alte metale din grupa de platină. Aceasta înseamnă că aceste elemente ar putea intra în stratul de lut ca urmare a impactului unui corp spațial. Alvaresii s-au interesat de coincidența timpului presupusei căderi a meteoritului și a morții dinozaurilor și au legat aceste două evenimente într-o singură ipoteză a „iernii asteroizilor”, prin analogie cu o „iarnă nucleară”:Dacă un asteroid de peste 10 kilometri a lovit Pământul cu o viteză de 20 de kilometri pe secundă, atunci a avut loc o eliberare monstruoasă de energie, de 10.000 de ori mai mare decât toate rezervele nucleare actuale de pământ. Unii dintre locuitorii mezozoici au murit imediat din cauza șocurilor și a valurilor de căldură, restul au murit din consecințele căderii - praful care a zburat în atmosferă reflecta razele soarelui. Începea răceala rece, iar vegetația, rămasă fără lumină și căldură, a început să moară. Aceasta a fost urmată de stingerea în masă a animalelor private de hrană.restul s-a stins din cauza consecințelor căderii - praful care a zburat în atmosferă reflecta razele soarelui. Începea răceala rece, iar vegetația, rămasă fără lumină și căldură, a început să moară. Aceasta a fost urmată de stingerea în masă a animalelor private de hrană.restul s-a stins din cauza consecințelor căderii - praful care a zburat în atmosferă reflecta razele soarelui. Începea răceala rece, iar vegetația, rămasă fără lumină și căldură, a început să moară. Aceasta a fost urmată de stingerea în masă a animalelor private de hrană.
După apariția unei note mici de către Alvaresov în 1980 în revista Science, numărul de articole științifice despre catastrofe globale a crescut de sute de ori. În primul rând, căutau dovezi privind corectitudinea fizicienilor care au atins interesele paleontologiei. Și au găsit multe: în aproape toate secțiunile, unde stratul limită în vârstă de 65 de milioane de ani este destul de bine pronunțat, s-a remarcat o anomalie de iridiu, precum și cristale de cuarț cu o structură de șoc - mici fisuri paralele care apar la presiune foarte mare, tektite (picături răcite ale topiturii formate în timpul impactul unui meteorit mare asupra rocilor), straturi de funingine. Craterul Chicxulub a fost descoperit și în Mexic, timpul apariției sale coincide aproximativ cu această graniță.
Inundații mediteraneene
Georges Cuvier a considerat că inundațiile marine sunt principala cauză a dispariției globale, dar această ipoteză nu a fost confirmată de geologii moderni. Pentru a inunda întregul teren, cu excepția munților înalți, și a distruge majoritatea locuitorilor terestre, sunt necesare cel puțin două condiții: o creștere a nivelului Oceanului Mondial cu sute de metri și tranziția evenimentului. În zilele noastre, când înălțimea medie a continentelor deasupra nivelului mării este de 670 de metri, volumul Oceanului Mondial ar trebui să se dubleze aproape. Un astfel de eveniment nu s-a întâmplat niciodată în istoria pământului și, din cauza lipsei unor astfel de rezerve de apă liberă, cu greu este posibil în viitor. Două fenomene principale reglementează nivelul Oceanului Mondial - schimbări în zona ghețarilor continentali și a crestelor din oceanul mijlociu (lanțuri montane înalte în părțile centrale ale tuturor oceanelor). Răsturnarea ghețarilorabsorbind mase uriașe de apă și comprimarea coamelor oceanice din mijloc duce la apariția oceanelor și mărilor, drenând zone vaste ale raftului. Procesele inverse - topirea ghețarilor și creșterea unei rețele de ape subterane care împing masele de apă din vasul oceanului, contribuie la creșterea nivelului Oceanului Mondial. Coincidența acestor doi factori poate provoca o creștere foarte semnificativă a mării, așa cum s-a întâmplat în mijlocul Cretacicului, în urmă cu aproximativ 90 de milioane de ani. Conform ultimelor estimări, nivelul Oceanului Mondial a crescut cu 250 de metri, inundând zone întinse de teren. Cu toate acestea, pentru a considera această creștere ca o inundație catastrofică este împiedicată de durata lungă a evenimentului - milioane de ani, aceasta este cât de lungă creșterea lanțurilor montane subacvatice. Oceanul vine încet, recuperat de pe uscat cu un milimetru pe an. Lumea animalelor reușește să se adapteze la acest ritm,și nu există o extincție rapidă în masă.
Fundul marin al perioadei Cretaceului înainte de a fi gol acum 65 de milioane de ani. În stânga - scoici de moluște, „dinozauri ai mărilor”, numiți astfel pentru dimensiunea mare și dispariția simultană. Diorama a fost creată din obiecte paleontologice autentice de către Santiago Lafargue.
Foto: ANDREY ZHURAVLEV
Inundațiile locale, adică inundarea rapidă a terenului, au avut loc în trecut de mai multe ori, dar într-un spațiu foarte limitat - nu au acoperit niciodată întreaga planetă și nu au provocat prea multe daune locuitorilor de pământ. Cea mai mare inundație confirmată în mod fiabil a avut loc acum doar 6 milioane de ani în Mediterana. Până atunci, din cauza izolării de oceanele Indian și Atlantic, Marea Mediterană s-a uscat, transformându-se într-un bazin vast, în locuri de aproape 5 kilometri adâncime în raport cu nivelul Oceanului Mondial. Fundul său a fost umplut treptat cu un strat de trei kilometri de gips și sare, format în timpul evaporării apei de mare, iar în saramurile calde ale lacurilor superficiale păstrate în unele locuri, numai bacteriile speciale, haloarchaea, au putut supraviețui. Această etapă din istoria regiunii este numită Criza Messina - după numele provinciei din Sicilia, unde sarea a fost extrasă din cele mai vechi timpuri. Geologii au stabilit foarte exact momentul în care criza mesiniană s-a încheiat - acest lucru s-a întâmplat acum 5,33 milioane de ani, când apele Oceanului Atlantic au început să pătrundă de-a lungul fisurilor tectonice din partea de vest a bazinului. La un moment dat, apa a tăiat un canal destul de larg în stânci - actualul Strâmtoarea Gibraltarului - și s-a strecurat ca o cascadă în terenul uscat, salin. Umplerea Mării Mediterane a avut loc foarte repede - doar 15.000-20.000 de ani, timp în care comunitățile marine obișnuite s-au instalat în ea. Ipoteza unei inundații rapide catastrofal în bazinul mediteranean a fost una dintre primele exprimate de geologul sovietic Ivan Chumakov,care a lucrat la construcția barajului Aswan în Egipt în anii 70 și a descoperit, conform datelor de foraj, un vechi pat Nil plin cu sedimente marine. Inundația din Messina a influențat semnificativ climatul din regiunea sa, dar nu a dus la schimbări semnificative în biosferă.
În neocatastrofism - acesta este numele teoriei actualizate Cuvier - există o mulțime de presupuneri care nu au încă dovezi faptice. Dacă existența unor epoci de vulcanism puternic este în afara oricărei îndoieli, pentru că au lăsat urme fără ambiguitate în scoarța terestră, atunci nu este ușor să demonstrezi căderea asteroidului și mai ales momentul exact al acestei căderi. În plus, în ambele cazuri, este extrem de dificil să stabilim exact modul în care consecințele dezastrului au dus la dispariția speciei. Nu există încă nicio explicație pentru faptul că unele catastrofe majore (de exemplu, ieșiri din bazalt în America de Sud și Africa în urmă cu 130 de milioane de ani) nu au dus la moartea în masă a organismelor vii. Nu pentru toate extincțiile majore din istoria Pământului (există șase dintre ele), a fost posibil să se găsească cauze catastrofale - vulcanice, cosmice sau altele. Din cauza lipsei faptelor, este încă dificil de judecatcât de puternic este impactul catastrofelor asupra evoluției vieții, însă, oamenii de știință, chiar și cei care susțin neo-catastrofismul, sunt de acord asupra unui lucru: și cel mai distructiv dintre catastrofele antice nu ar putea distruge complet viața pământească. Întotdeauna a fost cineva care a dat naștere unor noi locuitori ai planetei.
Andrey Zhuravlev
