Как исчезли динозавры. Когда вымерли динозавры

Около 66 миллионов лет назад, на границе мелового и палеогенового периодов, произошло одно из пяти известных науке «великих массовых вымираний», во время которого 80% живых существ, обитавших на Земле, погибли. Масштабы поражают: почти мгновенно исчезли практически все виды динозавров, а выжившие животные подверглись радикальным изменениям. Тем не менее, учёные до сих пор теряются в догадках по поводу того, чем это было вызвано. Существуют десятки теорий, объясняющих вымирание динозавров, но ни одну из них нельзя с уверенностью назвать на 100% достоверной. Давайте узнаем о 10 самых популярных в научных кругах версиях.

10. Астероид

Одна из самых известных теорий гласит о том, что вымирание динозавров произошло по причине столкновения Земли с громадным астероидом. Учёными был зафиксирован невероятно высокий уровень содержания иридия в осадочных породах, соответствующих мел-палеогеновому периоду. Иридиум редко встречается в земной коре, но является одним из основных минералов в составе астероидов. Была лишь одна проблема: если такое гигантское космическое тело упало на Землю – значит, где-то должен быть кратер. И он был найден в 1990-м году возле полуострова Юкатан (Мексика). Кратер назвали Чиксулуб, его диаметр составляет 180 километров, а изначальная глубина, по оценкам учёных, достигала 18-20 километров. Считается, что он образовался после столкновения с астероидом диаметром порядка 10 километров. Энергия удара равнялась 100 тератоннам в тротиловом эквиваленте (мощнейшее термоядерное устройство в истории имело мощность лишь в 0,00005 тератонн).

Предполагается, что удар вызвал разрушительные цунами высотой в 100 метров, проникшие вглубь материков. Также по поверхности планеты прошла ударная волна, а высокая температура привела к лесным пожарам по всему миру. Произошёл выброс огромного количества сажи в атмосферу. В сотни раз увеличилась концентрация угарного газа в воздухе. Поверхность Земли на много лет оказалась закрытой от прямых лучей Солнца сажевыми и пылевыми облаками. По причине нехватки света у растений сильно замедлился фотосинтез, что привело к уменьшению содержания кислорода в атмосфере. А ко времени, когда облака рассеялись, все динозавры уже исчезли.

9. Глобальная Огненная буря

В то время как большинство учёных соглашаются с фактом столкновения Земли с астероидом, они не могут прийти к единому мнению по поводу того, что именно стало причиной вымирания. Одна из теорий говорит о том, что после удара началась настоящая огненная буря, охватившая всю планету. Суть в том, что при столкновении мельчайшие частички породы были выброшены высоко вверх. Постепенно они образовали песчинки, которые начали опускаться в атмосферу. Там они раскалялись от трения с воздухом, температура достигала 1500°С. Небо стало ярко красным, а вся планета утопала в языках пламени от пожаров, распространявшихся по всей суше. Исследователь, разработавший эту теорию, сравнил происходящее тогда с последствиями сброса мегатонных бомб на каждые 7 квадратных километров поверхности Земли. Лишь животные, сумевшие укрыться в норах или под водой, имели шансы пережить огненное цунами.

8. Мощнейшие ураганы

Учёные из Массачусетского технологического института смогли смоделировать на компьютере другой сценарий вымирания динозавров. По их мнению, причиной мог стать мощнейший ураган. Теоретически к нему привело нагревание большой площади воды в океане (около 100 квадратных километров) до температуры в +50°С после удара метеорита. При таком условии возникли бы ураганы, скорость которых достигала 1100 километров в час. Для сравнения: мощнейший ураган в истории датирован 12 октября 1979 года. Скорость ветра тогда достигла 350 километров в час – всего лишь 30% от вышеуказанного числа.

Динозавры ещё могли бы пережить мощные ураганы, но фатальным обстоятельством для них стало то, что ветер поднимался на высоту до 75 километров. Вскоре озоновый слой был разрушен, и смертоносное солнечное излучение буквально испепелило практически всю жизнь на планете. Восстановление же его заняло не один десяток лет.

7. Постепенное вымирание из-за конкуренции со стороны млекопитающих

Менее драматичной выглядит теория, утверждающая что динозавры вымерли не мгновенно, а постепенно – за несколько миллионов лет. Вероятной причиной стала жёсткая конкуренция с млекопитающими. Последние оказались более приспособленными к жизни, им было проще находить еду и переносить изменения окружающей среды.

Главное различие между млекопитающими и ископаемыми ящерами заключается в способе размножения. Хладнокровные динозавры, как известно, откладывали яйца. Млекопитающие же рождали живых детёнышей и затем вскармливали их. Новорождённые динозавры были маленькими, поэтому для роста и развития им требовалось колоссальное количество пищи, добыть которую становилось всё трудней. Наконец, млекопитающие вынашивали детей в утробе, в то время как яйца ящеров были уязвимыми для хищников, любивших ими полакомиться. Всё закономерно: менее развитая и приспособленная к внешним условиям форма жизни уступила дорогу более совершенной.

6. Дрейф материков

Динозавры, по мнению учёных, жили в мезозойскую эру (248-65 миллионов лет назад). Мезозой, в свою очередь, разделяют на триасовый, юрский и меловой периоды. Изначально все континенты составляли единственный гигантский материк, называвшийся Пангея. Во время юрского периода Пангея постепенно «разломилась» пополам, и части суши начали отдаляться друг от друга. Ко времени вымирания динозавров континенты разошлись ещё дальше. Контуры материков начали напоминать современные.

Дрейф континентов мог стать причиной вымирания динозавров, ведь места их обитания кардинально изменились, как и климатические условия. Изменилась растительность, травоядным ящерам стало трудней добывать еду. С уменьшением их численности тяжёлые времена наступили и для плотоядных динозавров.

5. Изменение уровня мирового океана

Всего в истории Земли было 5 массовых вымираний. Профессор Мэдисон из Университета Висконсина уверен, что их «главным виновником» было изменения уровня моря. Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад, но вода в жидком состоянии появилась на ней намного позже. Интересно, что каждый период массового вымирания совпадает с временами резкого изменением уровня мирового океана. Из-под воды появлялись новые участки суши, в то время как привычные ареалы обитания животных затапливались. Соответственно, так же менялись растительность и климат этих территорий. Ящеры не смогли приспособиться к таким резким переменам.

4. Болезни

Исследуя останки комаров и клещей, навеки увязших в янтаре, доктор Джордж Пойнар из Орегонского Университета неожиданно совершил важное открытие: оказывается, многие опасные инфекции начали появляться примерно во время вымирания динозавров. Возможно, могучие динозавры пропали с лица Земли из-за эпидемии чумы.

Эта болезнь была бы разрушительной для них. Дело в том, что у динозавров не было развитой иммунной системы, размножались же они достаточно медленно. Заражённые особи достаточно быстро инфицировали бы всех своих сородичей смертельной болезнью. Млекопитающие же смогли выжить из-за более развитого иммунитета.

3. Комета

Согласно теории, представленной миру в 1980-м году, гибель динозавров была вызвана падением на Землю кометы. Это космическое тело состоит в основном изо льда, пыли, скалистых пород, органических соединений, тогда как астероиды – только из камня и металла. Кометы также имеют меньшие размеры, поэтому они могут развивать более высокую скорость.

Критики не согласны: по их мнению, комета не могла быть такой большой, чтобы при её столкновении образовался кратер Чиксулуб. Тем не менее, компьютерное моделирование показало, что они ошибаются. Если комета двигалась с огромной скоростью – кратер подобного диаметра всё же мог образоваться. Интересно, что при таком раскладе в атмосферу поднялось бы в разы больше пыли и мусора, чем при столкновении с астероидом.

2. Вулкан

Ещё одна теория гласит о том, что к вымиранию ящеров привело извержение вулканов, относящихся к Деканским траппам (одному из крупнейших вулканических образований на планете). Находится эта область на территории современной Индии. При извержении сера выбрасывалась бы в воздух на протяжении 10 тысяч лет. А общий объём попавших в атмосферу газов и пыли был в 10 раз больше, чем в случае столкновения с астероидом. Земля тысячелетиями была окружена сплошным слоем плотных облаков с высоким содержанием серы, не пропускавших солнечный свет. Итогом стали окисление воды в мировом океане (сопровождаемое гибелью подавляющего числа его обитателей) и резкое потепление, вызванное парниковым эффектом.

Эта теория получила ещё одно подтверждение в 2009-ом году. Тогда при бурении подводных нефтяных скважин у берегов Индии были обнаружены массивные эоны древней затвердевшей лавы, заполненные осадками. В лаве же присутствовали окаменелости, относящиеся к периоду вымирания динозавров.

1.Комбинация разных причин

Многие из событий, перечисленных выше, могли произойти практически одновременно – то есть в относительно небольшой в масштабе эпох существования Земли промежуток времени. Исследователи спорят, что именно привело к гибели динозавров, однако мало кто отрицает этот факт. К примеру, существуют доказательства того, что столкновение астероида или кометы с нашей планетой и мощнейшие извержения вулканов произошли примерно в одно время. Более того, падение небесного тела на Землю могло спровоцировать начало пожаров на всех участках суши.

Чудом пережившие эти катастрофы динозавры могли исчезнуть немного позднее из-за болезней или изменений климата. Возможно, большую роль сыграла и конкуренция со стороны млекопитающих. Именно эта версия видится самой вероятной: скорей всего, динозаврам просто очень не повезло. Каждый катаклизм по отдельности, они, возможно, и пережили бы, но не все сразу.

Динозавры (лат. Dinosauria, от др.-греч. δεινός – страшный, ужасный, опасный и σαῦρος – ящер, ящерица) – надотряд наземных позвоночных животных, доминировавших на Земле в мезозойскую эру – в течение более 160 миллионов лет, начиная с верхнего триасового периода (приблизительно 225 млн лет назад) до конца мелового периода (66 млн лет назад), когда большинство из них стало вымирать во время крупномасштабного исчезновения животных и многих разновидностей растений в относительно короткий геологический период истории. Ископаемые останки динозавров обнаружены на всех материках планеты. Ныне палеонтологами описано более 500 различных родов и более чем 1000 различных видов, которые чётко делятся на два отряда: птицетазовых и ящеротазовых.

Наиболее известные версии вымирания динозавров

Точной причины не знает никто. Но теорий гибели динозавров существует великое множество. Большинство из них предполагает, что произошли какие- то сильные изменения климата нашей планеты, которые повредили многим живым организмам, а не только динозаврам. Самая популярная теория утверждает, что динозавры и другие виды животных вымерли из-за одной страшной вселенской катастрофы: 65 миллионов лет назад Земля столкнулась с астероидом, и при этом произошел страшной силы взрыв. Интересный факт: кроме динозавров, 65 миллионов лет назад вымерли летающие пресмыкающиеся и большое число морских обитателей.

Астероидная гипотеза

История

Исследуя глинистые отложения в слоях земной коры, датированных как отложенные 65 миллионов лет назад, ученые нашли большое содержание иридия в этих породах. Иридий редко встречается на Земле, так как при образовании нашей планеты иридий как тяжелый элемент погрузился глубоко под землю и находится в основном вблизи земного ядра. Иридий попадает на Землю только из космоса, когда с неба падают метеориты и астероиды. Ученые нашли иридий в древних глинистых отложениях во всем мире. Вот их вывод: иридий выпал из облака пыли, которая была взметена в атмосферу при столкновении астероида с Землей. Таким образом, падение астероида – одна из самых распространённых версий.

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 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.

Недостаток теории

Многие ученые, правда, относятся к этой теории скептически. Почему же тогда, спрашивают они, выжили птицы, крокодилы, черепахи, змеи и большинство млекопитающих, а также уцелели насекомые, моллюски, океанские рыбы, многие растения. Вызывает сомнения эта теория еще и потому, что вымирание динозавров происходило очень медленно – в течение миллионов лет, а не в ходе одного гигантского катаклизма.

Преимущество теории

Единственным преимуществом астероидной теории является то, что ее можно проверить. Ученые искали подходящий по размерам кратер. Рассматривая космические фотографии Мексики, они обнаружили полукруглую цепь озер. Эти озера на полуострове Юкатан могут окаймлять края гигантского кратера, погребенного под полутора километровым слоем камней. В 1992 году ученые получили в руки образцы пород из глубины предполагаемого кратера, когда Мексиканская национальная нефтяная компания производила в этом месте буровые работы. Произведя датировку образцов, ученые установили, что кратеру действительно около 65 миллионов лет. В то же самое время ученые, исследовавшие окаменелости листьев из образцов пород, возраст которых 65 миллионов лет, установили, что эти листья очень пострадали от сильного мороза. Стадия развития листа показала, что замерзли они в июне. Ископаемые остатки листьев – это дополнительное подтверждение, что остатки скал и пыль, поднятые в воздух в результате большого взрыва, могли внезапно снизить температуру воздуха. Ученые, однако, спорят о том, что именно это событие, даже если оно действительно имело место, могло быть причиной вымирания динозавров.

Взрыв сверхновой звезды либо близкий гамма-всплеск

В 1971-м году физик Уоллес Такер и палеонтолог Дейл Рассел предположили, что взрыв находящейся довольно близко от Солнечной системы сверхновой в конце мелового периода мог иметь катастрофические последствия для жизни на Земле. В результате взрыва такой сверхновой верхние слои атмосферы планеты подверглись воздействию Х-лучей и других видов излучения, что стало причиной стремительного изменения климата, и температура на Земле стала быстро падать, но никаких доказательств подобного события не было найдено.

Вулканическая активность

История

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.

Исследования

Новые данные, полученные группой международной исследователей из Принстона и Массачусетского технологического института (США), Университета Лозанны (Швейцария) и Университета Амравати (Индия), говорят о том, что – да, вулканы могли в прямом смысле вогнать динозавров в могилу. Майклу Эдди и его коллегам удалось более-менее точно определить возраст геологических образований в деканских траппах, одном из крупнейших магматических образований на планете, расположенном на плоскогорье Декан в западной и центральной частях Индии. (Термин «трапп», который используется в геологии для обозначения подобного типа рельефа, происходит от шведского слова trappa – лестница.) По таким геологическим зонам можно определить время и длительность масштабных вулканических «сезонов», случавшихся в далёком прошлом.

Датировку магматических пород проводили с помощью циркона – уран-содержащего минерала, который образуется в магме вскоре после извержения, так что с его помощью можно довольно точно определять возраст отложений. Химическими «часами» тут служат изотопы урана. Удалось найти образцы циркония, соответствующий началу и концу вулканического периода. Как пишут авторы работы в Science Express, извержения начались за 250 тыс. лет до падения предполагаемого астероида и продолжались ещё 500 тыс. лет после, выбросив около 1,5 млн. квадратных километров лавы.

Такая длительная вулканическая активность не могла не повлиять на химический состав атмосферы и Мирового океана: в воздухе и в воде появились вещества, которые испортили жизнь многим организмам. Одним из самых обильных вулканических «подарков» мог быть углекислый газ, который, оказавшись в океане, сильно его закислил, убив тем самым некоторую часть планктона. Что, разумеется, повлияло на все пищевые цепочки, начинавшиеся с морского планктона. Конечно, никто не говорит, что внешнее вмешательство в виде астероида никак не повлияло на биосферу Земли. Астероид был, и на биосферу повлиял, но экология была уже в значительной степени расшатана внутренними причинами, так что столкновение могло лишь ускорить то, что и так произошло бы.

Изменение силы притяжения Земли

Одна из самых последних версий говорит о том, что гигантские ящеры исчезли из-за увеличения силы притяжения Земли. Теория базируется на том факте, что планеты постепенно увеличиваются в размерах. Это значит, что их масса и сила притяжения тоже увеличиваются. Такое обстоятельство вполне могло повлиять на подвижность динозавров, а также и других существ. Чтобы понять, почему так происходит, можно вспомнить пример такого явления, как полная невесомость в открытом космосе на кораблях. То есть, чем меньше сила притяжения, тем легче передвигаться. Вес динозавров был слишком велик, и их организм мог действительно не суметь приспособиться к таким изменениям. С каждым днем им становилось все тяжелее и тяжелее двигаться, что значительно затрудняло поиски пищи и их жизненные процессы в целом.

Дрейф материков

Динозавры, по мнению учёных, жили в мезозойскую эру (248-65 миллионов лет назад). Мезозой, в свою очередь, разделяют на триасовый, юрский и меловой периоды. Изначально все континенты составляли единственный гигантский материк, называвшийся Пангея. Во время юрского периода Пангея постепенно «разломилась» пополам, и части суши начали отдаляться друг от друга. Ко времени вымирания динозавров континенты разошлись ещё дальше. Контуры материков начали напоминать современные. Дрейф континентов мог стать причиной вымирания динозавров, ведь места их обитания кардинально изменились, как и климатические условия. Изменилась растительность, травоядным ящерам стало трудней добывать еду. С уменьшением их численности тяжёлые времена наступили и для плотоядных динозавров.

Эпидемия

Исходя из теории эволюции Чарлза Дарвина, бактерии и микробы появились раньше всех остальных форм жизни на Земле. Процессы эволюции не обошли их стороной, и эти микроорганизмы мутировали. Благодаря подобным утверждениям родилась новая гипотеза о том, почему же вымерли гигантские ящеры. Любой живой организм перестраивается под изменяющиеся условия окружающей среды, однако далеко не все обитатели Земли могут жить с разными бактериями на принципах мутуализма («взаимовыгодного сожительства»). Поэтому версия о том, что динозавров погубила эпидемия, имеет право на жизнь. Вполне возможно, что большинство эпидемий, которые в свое время уничтожили огромное количество людей, миллионы лет назад уничтожили и динозавров. Доказательством этой теории могут послужить только знания о некоторых свойствах микроорганизмов. Дело в том, что бактерии выживают при самых разных условиях окружающей среды. При сильнейших морозах они не погибают, а всего лишь сворачиваются в цисту. Эта оболочка позволяет микробам жить огромное количество лет в так называемом режиме сна. Как только условия опять становятся пригодными для жизни микроорганизмов, они «просыпаются» и начинают размножаться.

Динозавров истребили первые хищные млекопитающие

Теория утверждает, что млекопитающие оказались более совершенными в плане выживания, им проще добывать пропитание и приспосабливаться к окружающей среде. Главным преимуществом млекопитающих стало отличие их способа размножения от способа размножения динозавров. Последние откладывали яйца, которые не всегда удавалось уберечь от тех же мелких зверьков. К тому же маленькому динозавру требовалось огромное количество пищи, чтобы вырасти до нужных размеров, а пропитание становилось добывать всё сложнее. Млекопитающие вынашивались в утробе, вскармливались материнским молоком, а дальнейшем не нуждались в слишком большом количестве пропитания. Тем более под носом были всегда яйца динозавров, которые можно было незаметно оприходовать.

С точки зрения палеонтологии

Версия великого вымирания основана на следующих фактах:

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

По мнению научного мира, наблюдалась следующая картина. Развитая корневая система цветковых растений, их лучшая приспособляемость к почвам быстро вытеснили другие виды растительности. Стали появляться насекомые, которые питались цветковыми растениями, а ранее появившиеся насекомые начали исчезать.

Корневая система цветковых стала разрастаться и препятствовать процессу эрозии почв. Поверхность суши перестала размываться, и в океаны перестал поступать питательный материал. Это привело к обеднению океана и гибели водорослей, которые, в свою очередь, являются производителями биомассы в океане. В воде произошло нарушение экосистемы, что стало причиной массового вымирания. Считается, что летающие ящеры тесно связаны с морем, поэтому цепочка вымирания перекинулась и на них. На суше они пытались приспособиться к зелёной массе. Стали появляться мелкие млекопитающие и хищники малого размера. Это являлось угрозой для потомства динозавров, так как яйца и детёныши динозавров стали питанием для появившихся хищников. В результате создались условия, отрицательные для возникновения новых видов.

Когда вымерли динозавры, эра мезозоя закончилась, с ней же закончилась и активная тектоническая, климатическая и эволюционная деятельность.

Комбинированные теории

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, 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.

Недостатки гипотез

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, 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 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.

Заключение

Ответить на вопрос: «Почему вымерли динозавры?» сегодня с уверенностью нельзя. Все версии за неимением весомых доказательств существуют лишь на уровне предположений. Стоит обратить внимание, что динозавры вероятно впервые за миллионы лет оказались под воздействием нескольких перечисленных факторов, в итоге чего и уступили место млекопитающим.

Видео

Источники

http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/pochemu-vymerli-dinozavry/ http://www.crimea.kp.ru/daily/26123.4/3015794/

Давно известно: динозавры вымерли в конце Мелового периода от падения на Землю астероида. Есть такая версия. Однако доказательств мало. Ученые до сих пор рассуждают над причинами вымирания ящеров и строят новые гипотезы.

Астероид

Противники этой гипотезы изучили по породам и по отложениям состав воздуха древней атмосферы Земли и пришли к выводу, что состав воздуха в Меловом периоде существенно не менялся. В конце Мела содержание углекислого газа было примерно таким же, как и за 100 миллионов лет до этого, в середине Юрского периода.

Почему вымерли динозавры

Динозавры, благополучно вымершие около 65 миллионов лет назад, были тварями жутковатыми – толстокожие, бронированные, сплошные зубы и когти. Например, тираннозавр рекс, крупнейший сухопутный хищник всех времен, мог одним неуловимым движением своих страшных челюстей запросто перекусить пополам носорога или слона. А вес травоядных ящеров с колоннообразными ногами достигал 30 и даже 50 тонн. И совсем не случайно палеонтологи, раскопав неподъемные кости очередного допотопного гада, нарекли его сейсмозавром, то есть ящером, сотрясающим землю. Длина этого чудища, по осторожным оценкам ученых, составляла 48–50 метров.

На протяжении без малого двухсот миллионов лет великолепные рептилии были полновластными хозяевами всех трех стихий: в первобытных морях плавали проворные ихтиозавры, напоминавшие современных дельфинов, по земле разгуливали многотонные диплодоки, а в небе высматривали добычу зубастые птеродактили. (Между прочим, размах крыльев этих летающих монстров иногда мог достигать 16 метров, что вполне сравнимо с габаритами боевого истребителя наших дней.)

Череп тираннозавра

А потом вдруг гигантские ящеры начали стремительно вымирать, им на смену пришли невзрачные, мелкие и ничем не примечательные создания, ведущие преимущественно ночной образ жизни. О внезапных и катастрофических изменениях в составе планетарной биоты на исходе мелового периода ученые знали уже в XVIII веке, и с тех пор этот загадочный феномен нередко именуют «Великим вымиранием».

Что же произошло? Обычно учебники рисуют такую незатейливую картину. Многочисленная и процветающая группа рептилий (как хищных, так и растительноядных), заселившая все экологические ниши планеты, вдруг неожиданно погибла – моментально и повсеместно. А поскольку серьезных конкурентов у этих гигантов тогда не было (млекопитающие ютились на задворках эволюции и впоследствии просто заняли опустевший дом), логично поискать некую внешнюю причину. Например, климатический катаклизм (резкое похолодание или, наоборот, потепление), вспышку сверхновой, сопровождаемую убийственными колебаниями гамма-фона, или смену магнитных полюсов, лишившую на время планету ее защитной оболочки.

С некоторых пор весьма популярной стала астероидная гипотеза. Дескать, в конце мелового периода на Землю рухнул огромный метеорит, выбросивший в стратосферу миллиарды тонн пыли, которая экранировала поверхность планеты, что привело к гибели зеленых растений, а вслед за ними – и всей остальной фауны. Вдобавок падение такого метеорита могло спровоцировать оживление земного вулканизма, что заметно усугубило ситуацию. Нужно заметить, что серьезные палеонтологи не особенно поддерживают такую точку зрения.

Откуда же возникла астероидная гипотеза? В середине 1960-х годов в геологических отложениях, датируемых рубежом мела и кайнозоя (примерно 67 миллионов лет назад), ученые обнаружили слой синей глины с аномально высоким содержанием редкого металла иридия (в 20 раз больше, чем в среднем в земной коре). В дальнейшем было найдено много подобных аномалий (в некоторых из них концентрация иридия превышала фоновую в 120 раз), причем все они оказались ровесниками – лежали на границе мела и кайнозоя.

Поскольку в земной коре иридия очень мало, а в метеоритном веществе (прежде всего в железных метеоритах, которые считают осколками планетных ядер) его находят в избытке, американский физик Альварес связал иридиевую аномалию с падением астероида. Он оценил его диаметр в 10–12 километров и даже указал место катастрофы – полуостров Юкатан, где удалось отыскать внушительный кратер около 150 километров в диаметре.

Падение такого астероида сильно встряхнуло бы нашу планету: волна цунами чудовищной силы и высоты опустошила бы побережья на десятки и сотни километров вглубь, а грандиозное пылевое облако надолго затмило бы солнце. Полугодовое отсутствие солнечного света погубило бы зеленые растения (процессы фотосинтеза приостановились бы), а затем (по пищевым цепочкам) и животных – как сухопутных, так и морских.

С тех пор как Альварес в 1980 году выдвинул свою импакт-гипотезу (от англ. impact – «удар»), прошло много времени. На сегодняшний день известно уже несколько десятков иридиевых аномалий, причем в геологических отложениях самого разного возраста, но связать их с массовой гибелью флоры и фауны не удается. Более того, в распоряжении геологов имеется целый ряд кратеров куда более впечатляющих, чем пресловутый юкатанский. Диаметр некоторых из них достигает 300 километров, однако с планетарной биотой (и это установлено достоверно) ровным счетом ничего серьезного не стряслось. Что вполне естественно, ибо биосфера – отнюдь не детский конструктор, элементы которого можно тасовать и складывать как попало, а стабильный гомеостат, умеющий эффективно противостоять разного рода возмущениям.

Известный российский палеонтолог К. Ю. Еськов отмечает:

В этом смысле весьма показательна ситуация с Эльтанинским астероидом (около 4 км в поперечнике), упавшим в позднем плиоцене, около 2,5 миллионов лет назад, на шельф между Южной Америкой и Антарктидой; остатки астероида были недавно подняты из образовавшегося на морском дне кратера. Последствия этого падения выглядят вполне катастрофическими: километровые цунами забрасывали морскую фауну в глубь суши; именно тогда на андийском побережье возникли очень странные захоронения фауны со смесью морских и сухопутных форм, а в антарктических озерах вдруг появляются чисто морские диатомовые водоросли. Что же касается отдаленных, эволюционно значимых последствий, то их просто не было (следы этого импакта заключены внутри одной стратиграфической зоны), т. е. абсолютно никаких вымираний за всеми этими ужасными пертурбациями не последовало.

Таким образом, картина складывается весьма любопытная. Как только иридиевые аномалии стали целенаправленно искать, немедленно выяснилось, что их жесткая привязка к массовой гибели динозавров (или любых других организмов) – не более чем иллюзия. Ископаемые останки ящеров мезозоя однозначно свидетельствуют: катастрофический сценарий мелпалеогенового вымирания никуда не годится, поскольку одни группы динозавров исчезли задолго до иридиевой аномалии, а другие канули в небытие гораздо позже нее. Процесс растянулся на сотни тысяч и миллионы лет, так что ни о какой стремительности даже речи быть не может.

Поэтому астероидную гипотезу, равно как и все другие сценарии «ударного воздействия», можно со спокойной душой отправить в архив, поскольку они предполагают одномоментное уничтожение флоры и фауны. Между тем даже массовая гибель морских организмов в конце мелового периода (куда более скоропалительная, чем вымирание динозавров) была мгновенной только по геологическим меркам и растянулась на изрядный срок – по разным оценкам, от 10 до 100 тысяч лет. Что же касается рептилий, то и они не вымерли в одночасье.

К. Ю. Еськов пишет:

Как же так?! А очень просто: вымирание динозавров идет весь поздний мел с более или менее постоянной скоростью, но начиная с некоторого момента эту убыль перестает компенсировать возникновение новых видов; старые виды вымирают – а новых им на смену не появляется, и так вплоть до полного уничтожения группы. (Аналогия: страна проигрывает войну не потому, что противник стал наносить ей на фронте небывало высокие потери, а по другой причине – в тылу из-за отсутствия сырья остановились танковые и авиационные заводы.) Иными словами, в конце мела имело место не катастрофическое вымирание динозавров, а непоявление им на смену новых (это, согласитесь, заметно меняет картину). Значит, речь может идти о достаточно длительном естественном процессе.

Не более убедительны и альтернативные версии – например, гипотеза внезапной смены магнитных полюсов или взрыва сверхновой неподалеку от Солнечной системы. Разумеется, магнитная переполюсовка – штука весьма неприятная, так как потоки заряженных частиц высоких энергий, летящие от Солнца, отклоняются в силовых линиях магнитного поля, формируя луковую чешую радиационных поясов. Если же с нашей планеты сорвать ее толстую магнитную «шубу», то жесткое излучение станет беспрепятственно достигать поверхности Земли.

Но, во-первых, чехарда магнитных полюсов – отнюдь не экзотический, а закономерный периодический процесс, и данные специальных исследований, как правило, не обнаруживают взаимосвязи между глобальными биосферными кризисами и изменениями земного магнетизма. А во-вторых, биосфера как единое целое представляет собой безупречно отлаженный гомеостат, который легко противостоит любым вмешательствам извне.

Взрыв сверхновой звезды – катаклизм галактического масштаба. Если такое событие произойдет в окрестностях Солнечной системы (по оценкам астрономов, это случается один раз в 50–100 миллионов лет), то потоки рентгеновского и гамма-излучения не только уничтожат озоновый слой, но и сметут часть земной атмосферы, спровоцировав так называемый «эффект высокогорья», пережить который смогут далеко не все организмы. Однако даже в этом случае вымирание будет скорее всего не внезапным, а растянется на десятки и сотни тысячелетий. К тому же жесткое излучение и эффект высокогорья должны в первую голову затронуть население суши и мелководья, а в действительности, как мы знаем, дело обстояло в точности наоборот: больше всего пострадала флора и фауна открытого моря, в том числе микроскопическая, а из обитателей суши жертвами Великого вымирания почему-то стали одни только динозавры.

Эта удивительная избирательность – вообще самое уязвимое место всех гипотез ударного воздействия: действительно, почему динозавры вымерли, а крокодилы уцелели и благополучно дожили до наших дней? Возможно, небывалая популярность разного рода «ударных» версий связана в основном с успехами наблюдательной астрономии за последние 20–30 лет.

Коль скоро мы занялись развенчанием досужих мифов, необходимо сказать несколько слов о фауне мезозоя. Почти в любом учебнике можно прочитать, что мезозойская эра была эпохой динозавров, а кайнозой – это век пришедших им на смену млекопитающих. Между тем это типичный научный предрассудок.

Немногие знают, что млекопитающие были современниками динозавров (они появились на Земле практически одновременно – в конце триаса) и благополучно сосуществовали с ними на протяжении 120 миллионов лет. Более того, если перебрать по косточкам ископаемые останки всех мезозойских тварей, то выяснится, что число видов млекопитающих ощутимо превышало число видов динозавров. Правда, наши далекие предки, отдаленно напоминавшие южноамериканских опоссумов, были в то время мелкими и робкими созданиями, ведущими преимущественно ночной образ жизни.

С известными оговорками можно назвать околонаучным мифом и сам термин «Великое вымирание». И уж коли речь идет о масштабах, то великим следовало назвать пермо-триасовое вымирание – грандиозный биосферный катаклизм, приключившийся на рубеже палеозоя и мезозоя. Оно вообще было самым крупным в истории нашей планеты: если в конце мела ушло в небытие около четверти семейств, то в ходе пермо-триасового вымирания с лица Земли исчезло 50 % семейств, 70 % родов и 90 % видов. Кроме того, радикально изменились все морские экосистемы. Нелишним будет отметить, что все попытки увязать позднепермский кризис с астероидным импактом закончились абсолютным крахом – никаких следов ударного воздействия в соответствующих горизонтах обнаружить не удалось.

Итак, что же было причиной исчезновения динозавров? Одно из двух: или климатические перемены на рубеже мела и кайнозоя, или сугубо «естественные» причины – радикальная перестройка внутри экосистем и смена сообществ.

Разберемся по порядку. Мы привыкли, что планетарный климат отличается выраженной широтной зональностью: на экваторе растут дождевые тропические леса, на юг и на север от них лежат саванны, периодически увлажняемые, где пасутся несметные стада копытных, а еще дальше к северу и югу раскинулась полоса выжженных солнцем пустынь и полупустынь. Субтропики уступают место лесам умеренного пояса – листопадным и хвойным, а те постепенно сдают позиции холодной тундре, где почти ничего не растет. Ну а на полюсах царят вечный мороз и вечные льды.

Но так было не всегда. Мезозой – это классический пример термоэры, когда широтная зональность отсутствовала, а глобальный климат напоминал нынешний субтропический средиземноморского типа. В высоких широтах и даже на полюсе было тепло и вполне комфортно, но при этом и на экваторе не слишком жарко. Одним словом, температурный градиент – как сезонный, так и суточный – был едва ощутим. Но на исходе мела термоэра сменилась криоэрой с широтным перепадом температур.

Динозавры были холоднокровными (пойкилотермными) животными. Не умея регулировать температуру тела «изнутри», они всецело зависели от среды обитания, но в ровном климате мезозоя им это не доставляло особых хлопот. Если снаружи тепло поступает в избытке, а внушительные габариты не дают остыть за ночь (большинство динозавров были крупными тварями), то поддерживать высокую температуру тела не составит большого труда. И все это без всякого участия собственного метаболизма, на что млекопитающие расходуют 90 % энергии, потребляемой ими с пищей.

Этот любопытный феномен получил название инерциальной гомойотермии (теплокровности), и многие ученые полагают, что благодаря этому ценному качеству динозавры и сделались властителями мезозоя. А когда на излете мела климат радикально изменился, гигантские ящеры исчезли.

Казалось бы, мы нашли ответ, но опять что-то не сходится. Почему вымерли именно динозавры, а другие рептилии – тоже холоднокровные – продолжают существовать и по сей день? Почему меловой кризис затронул в основном морских обитателей, а сухопутные твари его преспокойно пережили? Почему одни группы динозавров начали активно вымирать задолго до роковой календарной даты, а другие неторопливо доживали свой век в палеогене?

Быть может, имеет смысл поискать ответ в другом месте – в структуре экосистем? Напомним читателю о невзрачных мезозойских млекопитающих, которые целых 120 миллионов лет жили бок о бок с ящерами, никак с ними не пересекаясь. Эти мелкие насекомоядные твари, похожие на современных опоссумов или ежей, занимали свою экологическую нишу, на которую никто не покушался. Но в меловом периоде ситуация радикально изменилась.

К. Ю. Еськов описывает эти события так: эволюция подхлестнула вялый обмен примитивных млекопитающих и смастерила на этой новой метаболической основе «фитофага в малом размерном классе». (Растительноядные динозавры были очень крупными животными.) А уж коли появился мелкий фитофаг, то непременно возникнет и хищник, который не ограничится охотой на близкую родню, а будет хватать всех, кто ему по силам. Поэтому детеныш динозавра – мелкая беззащитная ящерица, не обладающая инерциальной гомойотермией, – моментально станет лакомой добычей для такого круглосуточно активного хищника.

Версия, несомненно, интересная, но и она не дает ответа на все каверзные вопросы. И вот здесь нам на помощь придет генетика, понимаемая в широком смысле этого слова. Поговорим о маргинальности как антиподе узкой специализации, ибо органический мир развивается именно так.

Еще раз вспомним о мезозойских млекопитающих, добровольно уступивших мир великолепным рептилиям и прозябающих на обочине эволюции. Ютясь по глухим углам, они были самыми настоящими маргиналами, поскольку занимали те немногочисленные экологические ниши, которые господствующий класс с великолепной небрежностью проигнорировал.

Кормовой базой растительноядных динозавров были голосеменные растения и папоротники, широко распространившиеся еще в девоне. Покрытосеменная, или цветковая, флора, появившаяся в начале мелового периода, была вынуждена селиться на задворках, поскольку господствовали голосеменные. Таким образом, цветковые растения были точно такими же маргиналами, как и мелкие мезозойские млекопитающие. Им ничего не оставалось, как занимать пустые земли, где не было сложившихся сообществ голосеменных: оползни, гари, речные побережья, то есть такие биотопы, которые принято называть «нарушенными». Да и сами виды, поселяющиеся в таких условиях, биологи называют «ценофобными», то есть боящимися сообществ, предпочитающими существовать отдельно.

Однако тактический проигрыш обернулся в конечном счете важным стратегическим преимуществом. Во-первых, расселившиеся на «нехороших» землях цветковые уже больше не пускали туда голосеменных, а во-вторых, у них был цветок, что сыграло решающую роль в борьбе за существование. Если голосеменные для воспроизводства себе подобных целиком и полностью полагались на ветер, пассивно разносящий их пыльцу, и потому были вынуждены селиться кучно, то цветковые активно привлекали насекомых, что на порядок увеличивало их жизнеспособность.

Существование цветковых не зависело от стихии, и покрытосеменная флора могла себе позволить роскошь обитать на разрозненных пустошах. Кроме того, флора нового типа научилась образовывать травянистые формы, которые не только эффективно противодействуют эрозии, но и оперативно захватывают свободные земли.

Смена растительных сообществ обернулась самой настоящей катастрофой. Вопреки распространенному мнению, вымерли не одни только динозавры, но и 25 % мезозойских семейств беспозвоночных – головоногие и двустворчатые моллюски, одноклеточные радиолярии, диатомеи, фораминиферы и другие представители планктонных организмов. Их кальциевые раковины образовали грандиозные отложения, поэтому этот период геологической летописи и получил название мелового.

Так неприметные вчерашние маргиналы – цветковые растения и млекопитающие – сокрушили господствующую фауну и флору мезозоя.

Наступление цветковых сегодня принято называть великой ангиоспермизацией (от лат. angiospermae – «покрытосеменные»). Когда флора нового типа стала решительно преобладать, случилось то, что всегда происходит при разрушении фундамента: здание попросту рухнуло. Ведь царство растений – это именно тот фундамент, на котором стоят этажи растительноядных животных и хищников, и связаны они между собой не только пищевыми цепочками, но и более сложными взаимоотношениями.

Динозавры пытались освоить новую диету – у них появились клювы и мощные зубные батареи для перетирания высокоабразивной пищи. Однако получалось это у них неважно, особенно в злаковых пастбищных системах, где они заведомо проигрывали копытным. Вдобавок травянистые формы цветковых образуют дернину, которая уменьшает эрозию и сток органики в пресные воды и Мировой океан, что нанесло жестокий удар по сообществам морских беспозвоночных.

Все дело в том, что подавляющее большинство тварей, населявших планету в позднем мелу, слишком далеко продвинулись по пути узкой специализации. До поры до времени это давало им прекрасные шансы на выживание, но всякое достоинство рано или поздно оборачивается своим недостатком. Привязанность к сообществам голосеменных в конце концов сыграла с ящерами злую шутку: когда цветковые двинулись в наступление, отбирая у прежних хозяев жизни одну территорию за другой, млекопитающие легко влились во вновь образуемые сообщества. А вот динозавры сделать этого не смогли и оказались в эволюционном тупике, поскольку их адаптивные ресурсы были давно растрачены. А млекопитающим-маргиналам такой поворот событий был только на руку. Пережив в новых условиях взрыв видообразования, они заселили всю планету.

Разумеется, маргиналами могут быть не только такие большие таксоны, как класс животных или тип растений. Отдельные биологические виды тоже, как правило, не грешат полным единообразием по всему набору признаков. Более того: чем выше генетическое разнообразие вида или популяции, тем значительней их адаптивный потенциал. Такое сообщество почти всегда найдет способ продлить существование в изменившихся условиях. Да и при стабильной и размеренной жизни внутривидовые маргиналы могут играть важную роль.

Например, в популяциях бескрылых водомерок изредка встречаются крылатые особи. Их очень мало – всего 4 %. Они имеют генетические отличия, но при этом могут скрещиваться со своими бескрылыми товарками и давать потомство. Выяснилось, что эти летучие выродки способны мигрировать на довольно большие расстояния, обеспечивая таким образом генетическую преемственность между водомерочьим населением всех водоемов. Четырех процентов маргиналов для выполнения этой задачи оказывается более чем достаточно.

Надо сказать, что почти у каждого биологического вида имеется на всякий случай такой неприкосновенный запас в виде редкого генотипа или необычной формы, позволяющий пережить трудные времена. Повторимся еще раз: генетическое разнообразие вида или популяции – залог их эволюционного успеха, так что к маргиналам следует относиться не только уважительно, но и бережно.

Итак, возникновение и широкое распространение цветковых растений в конце раннего мела (примерно за 30 миллионов лет до гибели динозавров) не только радикально изменило структуру континентальных сообществ, но и погубило утративших пластичность мезозойских ящеров, безнадежно застрявших в тупиках эволюции. Разумеется, климатические пертурбации тоже могли сыграть свою роль, но ключевым событием, отправной точкой стал почти наверняка именно этот факт – наступление покрытосеменных.