Kelet-szibéria, 251 millió évvel ezelőtt
Pangea északkeleti részén, ahol Szibéria található, a bélből gigantikus köpeny anyag emelkedett, és megolvasztotta a kőhéjat. A bazaltos láva és hamu kitörése több ezer évig tartott, és egybeesett az állatok legnagyobb tömegű kihalásával a bolygó történetében. A befagyott bazaltrétegek képezik a Kelet-Szibéria számos hegyvidékének jellegzetes lépcsőzetes táját, például a Putorana-fennsíkot.
Ábra: OREKHOVA-SOKOLOVA OLGA
A földi élet fejlődését befolyásoló globális katasztrófák hosszú ideig nem érdekeltek a tudósok. A geológusok és a paleontológusok számára fontosabb volt a fajok folyamatos és folyamatos változásának megértése. Csak viszonylag nemrég, a múlt század közepén, amikor megállapítást nyert, hogy a tömeges kihalások időben egybeesnek olyan katasztrófaeseményekkel, mint például a vulkanizmus kitörése és a meteoritok bukása, célzott tanulmányozni kezdték őket.
Georges Cuvier, a francia természettudós első ízben beszélt a földön a 19. század elején történt katasztrófákról. A tehetséges paleontológus megértette, hogy a múlt korai állatok teljesen különböznek a jelenlegi állatoktól, például hogy az ichtiozauruszok és plesiosauruszok csontok az Alpok bizonyos rétegeiben helyezkednek el, és későbbi üledékekben hiábavaló őket keresni. És a lamantinok és a fókák csontjait éppen ellenkezőleg, nem kellene az ichtiozauruszok maradványai mellett keresni. Tapasztalt összehasonlító anatómusként, aki az állati múmiák hatalmas gyűjteményeit és azok kőalapú domborműveit vizsgálta, amelyeket Napoleon katonái vettek Egyiptomból, látta, hogy az állatfajok nem változtak 2000-3000 év alatt. Annak érdekében, hogy a Föld története során, amint azt hitték, legfeljebb 100 000 évig, gyakran változtak az állatvilág fajai, néhány romboló, rövid távú eseményre van szükség. És Cuvier javasolta az időszakos katasztrófák gondolatát, amelyek áldozatai számtalan élőlény voltak: "Egyesek, a föld lakosait áradások sújtják, mások, a vizek bélén lakva, a földön a hirtelen emelt tengerfenékkel együtt végződtek …"
ÉSZAK-AMERIKA, 65,5 millió évvel ezelőtt
Promóciós videó:
A modern mexikói Yucatán-félsziget területén található kráter és speciális sziklák jelzik, hogy egy aszteroida esett oda. Esése katasztrofális következményeket okozott: a robbantási hullám a terület szinte minden életét elégetette, és egy szörnyű szökőár pusztította el a partot. A hullám a tengerparton a tengeri életeket vitte át, például ammóniás kagylókból és tengeri gyíkokból - spirálhéjba rejtett moszauruszokból. A maradványaik kilométer távolságra voltak a víztől, és táplálékként szolgáltak a föld ritka túlélő lakói számára. A földre érkezéskor az aszteroida elpárolgott, és a kráterből por, hamu, maró gőz keverékét csapta ki, amely a légkörbe emelkedve mérgezte és elárasztotta a Napot. A hideg pillanat és a savas eső valószínűleg több évig tartott. Ezt az eseményt kísérte a tengeri élővilág 35% -ának, valamint az összes nagy hüllőnek a kihalása: tengeri gyíkok,dinoszauruszok és pterozauruszok.
Ábra: OREKHOVA-SOKOLOVA OLGA
A tudósok 100 évvel később visszatértek a geológiai katasztrófák gondolatához, amikor észrevették, hogy a Földön élő szervezetek sokféleségének fokozatos növekedését legalább két nagyszerű csepp megszakította. Ezek a törések egybeesnek a geológiai korszak határaival: paleozoikus, mezozoikus és cenozoikus.
Az Föld teljes története során az élőlények legnagyobb tömeges kihalása 251 millió évvel ezelőtt történt, a paleozoikus korszak végén. A tengeri fajok több mint 90% -a és a szárazföldi fajok 70% -a örökre eltűnt a Föld oldaláról - csak a legkisebbek és a legegyszerűbbek maradtak fenn. Az óceánokban megálltak a zátonyok kialakulása, amelyek korábban széles körben voltak elterjedtek az összes tengeren, és a szárazföldön a szén felhalmozódása, mivel a buja erdők, amelyek fás fajtájú limfoidoktól, páfrányoktól és különféle ősi gimnoszpermektől takartak el, megszűntek. A tudósok mind a bioszféra állapotában, mind azon kívül keresik a kipusztulás okait. A mai kihalás külső okai között leggyakrabban katasztrófának hívják, amelyet Kelet- és részben Nyugat-Szibéria erőteljes vulkánkitörései okoztak. Rövid távú geológiai esemény volt, amely erősen befolyásolta a bioszférát. Nyomait több kilométer vastag, egy szibériai csapdáknak nevezett, hatalmas, több kilométer vastag basztalos réteg formájában kapják el.
A Putorana-fennsík sziklájában egyértelműen látható a basztal-réteg, amely 251 millió évvel ezelőtt kitört a lehető legrövidebb idő alatt - több ezer év alatt. Az ősi láva borítása ezeken a helyeken 1,8 kilométer vastagságú.
Fotó: SERGEY FOMIN / OROSZ LOOK
A legrövidebb geológiai időintervallumban képződtek - körülbelül 160 000 év, és talán nem több, mint 8000 év. A bazaltikus lávák legfeljebb 7 millió négyzetkilométernyi területet fedtek le. 2–3 millió köb-kilométernyi vulkanikus anyagot kiürítették a bélből, beleértve millió gigatonnyi széndioxidot. Ez utóbbi tartalma az akkori légkörben 7-10-szer növekedett. (Például ha az emberiség a fosszilis tüzelőanyagokat a jelen évszázad során elégette, akkor a szén-dioxid koncentrációja a légkörben 2-3-szor növekszik.) Ezen túlmenően az atmoszféra felmelegedése üvegházhatású gázok és felhők formájában kialakuló sajátos napelemek miatt, amelyek nagy vulkáni részecskékből állnak. hamu és szárnyalás az egész bolygón, az óceán felső rétegeinek felmelegedéséhez és milliárd tonna metán kibocsátásához vezetett,addig a polcon jégkristályok láncoltak. Ez a gáz az egyik leghatékonyabb üvegházhatást okozó tényező, ráadásul gyorsan oxidálódik, és oxigént vesz ki a légkörből. A légköri változások általános hatását fokozta a bolygó sajátos paleogeográfia. Akkoriban az összes kontinens egyetlen szuperkontinensen - Pangea-ban - egyesült, pólusról pólusra. (A szibériai emelvény északkeleti részén volt.) A központi part mentén, a parttól távol, a szuperkontinentum hatalmas területe, szinte nem esett eső, száraz volt és gyakorlatilag élettelen. A szárazföldi állatok Pangea külterületén koncentrálódtak, hegyláncokkal határolva, és fokozatosan a déli, Antarktiszi partvidékre költöztek, ahol nem volt túl meleg. Az atmoszféra oxigéntartalmának csökkenése lehetetlenné tette a hegyekben az életet,és csak kis, alacsonyan fekvő területek maradtak laktak.
Ilyen környezetben a legtöbb hüllő és hal, valamint a meszes alga, korallok és szivacsok a legkedvezőtlenebb körülmények között találják magukat. Az elsőket oxigénhiány és szén-dioxid mérgezés szenvedte, a másodikt a tengervizek savasodása okozta, amelyet a benne lévő szén-dioxid felesleges oldódása okozott. Néhány szárazföldi kétéltű túlélte, valamint hüllők, például proterosuchia - a dinoszauruszok ősei, cynodonts - állati jellegű dinoszauruszok, emlősök ősei és lystrosaurs - távoli rokonai. Kicsi állatok voltak, akiknek kevesebb energiára volt szükség az aktív maradáshoz, vagyis kevesebb oxigént fogyasztottak. A lystrosauruszok olyan adaptációkkal rendelkeztek, amelyek ellenkezőleg lehetővé tették számukra, hogy több levegőt és ezért oxigént szívjanak fel - megnagyobbodott mellkas és a koponya szakaszai, amelyek a légzéssel kapcsolatosak. A tengeri állatok közül a legkisebb foraminifera, lábafejűek és kéthéjú állatok is túlélték a katasztrófát, mivel kevesebb élelmiszerre és oxigénre volt szükségük. Nagy rokonuk eltűnt. A szárazföldi növények nem kevésbé szenvedtek el a faunánál - a klórtartalmú vulkáni ürülések elpusztították az ózonréteget, a még nem csíráztatott durva ultraibolya sugárzás spórák elpusztították, a kénsav esõi elégetik a lombozatot, és a haldokló fák utolsó levei kiszívták a szaporodó gombákat. A Föld biológiai sokféleségének korábbi szintjét csak 60 millió évvel később, a jura időszak közepére állították helyre. A súlyos ultraibolya sugárzás elpusztította a még nem kihajtott spórákat, a kénsav esõi kiégették a lombozatot, és a haldokló fák utolsó léi kiszívták a szaporodott gombákat. A Föld biológiai sokféleségének korábbi szintjét csak 60 millió évvel később, a jura időszak közepére állították helyre. A súlyos ultraibolya sugárzás elpusztította a még nem kihajtott spórákat, a kénsav esõi kiégették a lombozatot, és a haldokló fák utolsó léi kiszívták a szaporodott gombákat. A Föld biológiai sokféleségének korábbi szintjét csak 60 millió évvel később, a jura időszak közepére állították helyre.
Kozmikus tényező
A föld sok részén, ahol az ókori tengerfenék felszínre kerül, láthat egy vékony agyagréteget, amely 65 millió évvel ezelőtt alakult ki. A geológusok rajta húzzák a határt a mezozói és a cenozoikus korok között. Az ilyen határ figyelemre méltó példáját a közelmúltban fedezték fel Spanyolország délkeleti részén, Caravaca de la Cruz városának közelében - egy vékony, vöröses agyagréteg, több milliméterrel, több méteres fehér márvány között. E réteg alatt különféle állatok maradványai találhatóak meg, amelyek a mezozói korszak tengereiben éltek: tengeri gyíkok csontjai, ammóthéjak és a legkisebb planktonikus lények - foraminifera és coccolithophorids, amelyekbõl mesés szemcsék képzõdtek, amelyek végül mészkő-márkkákká váltak. Itt találhatók apró rákfélék megkövesedett kagylói is, amelyek agyagrészecskéket nyeltek le,Darabokká préselték őket - pelletként -, és egy ilyen "súlyosabb" formában az aljára küldték, hogy üledékes anyag tömegét képezzék. És hirtelen ezek az állatok eltűntek, és ezért a meszes üledékek képződése teljesen leállt, miközben az agyag részecskék felhalmozódásának sebessége százszor csökkent - ezt a határréteg alacsony vastagsága bizonyítja. Több ezer éven át a tenger szinte lakatlan maradt, aztán az élet megtette a sorsát, és a geológiai krónikában rögzítésre került a helyreállítás, amely néhány és a fennmaradó foraminifera fajok korlátozás nélküli reprodukciójával kezdõdött. Az ő leszármazottaik kagylója új rétegeket alkotott a fehér márványból.az agyagrészecskék felhalmozódási sebessége százszor csökkent - ezt a határréteg alacsony vastagsága bizonyítja. Több ezer éven át a tenger szinte lakatlan maradt, aztán az élet megtette a sorsát, és a geológiai krónikában rögzítésre került a helyreállítás, amely néhány és kicsiben fennmaradó foraminifera faj korlátozás nélküli reprodukciójával kezdõdött. Az ő leszármazottaik kagylója új rétegeket alkotott a fehér márványból.az agyagrészecskék felhalmozódási sebessége százszor csökkent - ezt a határréteg alacsony vastagsága bizonyítja. Több ezer éven át a tenger szinte lakatlan maradt, aztán az élet megtette a sorsát, és a geológiai krónikában rögzítésre került a helyreállítás, amely néhány és a fennmaradó foraminifera fajok korlátozás nélküli reprodukciójával kezdõdött. Az ő leszármazottaik kagylója új rétegeket alkotott a fehér márványból.
NYUGAT-EURÓPA, 5,33 millió évvel ezelőtt
Míg Kelet-Afrikában az Australopithecus ősei uralkodtak a szavannában, addig a Földközi-tenger súlyos ökológiai válságot szenvedett. A növekvő hegység blokkolta a kapcsolatot az indiai és az atlanti óceánokkal, mivel a vízhiány miatt a tenger fokozatosan kiszáradt. A hatalmas medence, melynek helyeken akár 5 kilométer mélysége is szinte ezer évig szinte víztelen maradt. A válság az atlanti vizek hirtelen áttörésével véget ért a Gibraltári-szoroson keresztül. Ebben az esetben három tényező játszhat egyidejűleg kulcsszerepet: a Világ-óceán szintjének emelkedése, a tektonikus folyamatok és a medence falainak eróziója. A tengervíz a mélyedésbe zuhant, és ez a legnagyobb ismert vízesés. A Földközi-tenger kiszáradását és katasztrofális kitöltését sok kilométer só és gipsz, számos barlang megragadja,eltemetett folyami kanyonok és a Gibraltári-szoros lépcsőzetes alja.
Ábra: OREKHOVA-SOKOLOVA OLGA
Csak arra lehet kitalálni, mi történt a szárazföldön ezekben az évezredekben, mivel a földi üledékekben a tengeri rétegekben nincs egyértelműen nyomon követhető határ. Pontosan megállapították, hogy a föld gazdasejtjei - különféle és sok dinoszaurusz és pterozaurusz - nem éltek túl ezen a határon.
Milyen események történt 65 millió évvel ezelőtt, amelyek elválasztották a geológiai korokat és ilyen globális változásokat okoztak? A kérdésre adott választ keresve a tudósok kozmikus tényezõkre fordultak. A 20. század közepén az asztrofizikusok felfedezték a szupernóvák születésének jelenségét, amely hatalmas energiaforrásokkal jár, és a paleontológusok azt feltételezték, hogy ez a hirtelen felszabaduló energia, elérve a Földet, leszakíthatja magnetoszféráját, amely megóvta a bolygót a kemény sugárzástól, és ezáltal a lakosságát megsemmisíti. halál. Ezt a hipotézist azonban a geológiai nyilvántartás vizsgálata nem támasztotta alá.
Ezenkívül hamarosan született egy újabb ötlet az űrkatasztrófáról, amely gyorsan népszerűvé vált. Walter Alvarez amerikai geofizikus, az olasz Gubbio város közelében egy vékony agyagrétegben fedezte fel a mezozói és cenozói korok határát, szokatlanul magas iridiumtartalommal, több százszor magasabb mint a szokásos kőzetek átlagos koncentrációja. Walter apja, Luis Alvarez atomfizikus segített magyarázatot találni erre a jelenségre. Kiderült, hogy a meteoritok töredékei, amelyek a Földre estek, sok irídiumot és más platinacsoportos fémeket is tartalmaznak. Ez azt jelenti, hogy ezek az elemek bejuthatnak az agyagrétegbe egy űrtest ütésének eredményeként. Az alvarezusok érdeklődtek a meteorit feltételezett esésének és a dinoszauruszok halálának egybeesése miatt, és ezeket a két eseményt összekapcsolta az „aszteroidatél” egyetlen hipotézisével, analóg módon a „nukleáris téltel”:ha egy 10 kilométernél hosszabb aszteroida másodpercenként 20 kilométer sebességgel érkezett a Földre, akkor egy szörnyű energiakibocsátás történt, amely 10 000-szer magasabb, mint a földi földlakók összes jelenlegi nukleáris tartaléka. Néhány mezozói lakos azonnal meghalt a sokk és a hőhullámok következtében, a többiek az esés következményeivel haltak meg - a légkörbe repülõ por a nap sugarait tükrözte. Hideg pattanás kezdődött, és a növényzet, fény és hő nélkül, meghalni kezdett. Ezt követte az élelmiszertől megfosztott állatok tömeges kihalása.a többiek az esés következményeivel haltak meg - a légkörbe repült por a nap sugarait tükrözte. Hideg pattanás kezdődött, és a növényzet, fény és hő nélkül, meghalni kezdett. Ezt követte az élelmiszertől megfosztott állatok tömeges kihalása.a többiek az esés következményeivel haltak meg - a légkörbe repült por a nap sugarait tükrözte. Hideg pattanás kezdődött, és a növényzet, fény és hő nélkül, meghalni kezdett. Ezt követte az élelmiszertől megfosztott állatok tömeges kihalása.
Miután Alvaresov 1980-ban megjelent egy kis feljegyzés a Science folyóiratban, a globális katasztrófákkal foglalkozó tudományos cikkek száma százszor megnőtt. Mindenekelőtt bizonyítékokat keresték a paleontológia érdekeit érintő fizikusok helyességéről. És sokat találtak: szinte minden olyan szakaszban, ahol a 65 millió éves határréteg meglehetősen jól kimutatható, megfigyelték irídium-rendellenességet, valamint sokkszerkezetű kvarckristályokat - kis párhuzamos repedések, amelyek nagyon magas nyomáson jelennek meg, tektitok (az olvadás során keletkező olvadék lehűtött cseppei) egy nagy meteorit hatása a sziklákra), koromrétegek. A Chicxulub krátert Mexikóban is felfedezték, megjelenésének ideje nagyjából megegyezik ezzel a határral.
Földközi-tengeri árvíz
Georges Cuvier a tengeri árvizeket a globális kihalás elsődleges okainak tekintette, ám ezt a hipotézist a modern geológusok nem erősítették meg. Az egész föld elárasztása, a magas hegyek kivételével, és a földi lakosság nagy részének elpusztítása, legalább két feltételre van szükség: a Világ-óceán szintjének száz méterrel történő növelése és az esemény átmeneti jellege. Manapság, amikor a kontinensek átlagos tengerszint feletti magassága 670 méter, a Világ-óceán térfogata szinte megduplázódik. Ilyen esemény a föld története során soha nem történt meg, és a szabad vízkészletek hiánya miatt a jövőben aligha lehetséges. Két fő jelenség szabályozza a Világ-óceán szintjét - a kontinentális gleccserek és az óceán közepén lévő gerincek (minden óceán középső részén elhelyezkedő magas hegység) változásai. Szélesedő gleccserekóriási víztömeg felszívása, valamint a közép-óceáni gerincek tömörítése azt eredményezi, hogy az óceánok és a tengerek visszahúzódnak, és elvezetik a polc hatalmas területeit. Fordított folyamatok - a gleccserek olvadása és a tengerfenék hálózatának növekedése, amely a masszákat kiszorítja az óceán táljáról, hozzájárul a Világ-óceán szintjének emelkedéséhez. E két tényező egybeesése nagyon jelentős emelkedést okozhat a tengerben, amint a krétakor közepén, kb. 90 millió évvel ezelőtt történt. A legfrissebb becslések szerint a Világ-óceán szintje 250 méterrel emelkedett, hatalmas földterületeket elárasztva. Ezt a növekedést katasztrofális árvíznek tekintve azonban akadályozza az esemény hosszú időtartama - millió évvel ez az, meddig tart a víz alatti hegység növekedése. Az óceán lassan jön, évente milliméterrel visszatérve a földről. Az állatvilágnak sikerül alkalmazkodnia ehhez a ütemhez,és nincs gyors tömegpusztulás.
A krétakori tengerfenék 65 millió évvel ezelőtt üres volt. Bal oldalán a puhatestűek héja „tengeri dinoszauruszok”, így nagy méretük és egyidejű kihalásuk miatt nevezték el őket. A diorámát Santiago Lafargue autentikus paleontológiai tárgyakból készítette.
Fotó: ZHURAVLEV ANDREY
Helyi árvizek, vagyis a föld gyors elárasztása a múltban többször is bekövetkezett, de nagyon korlátozott helyen - soha nem fedték le az egész bolygót, és nem okoztak nagy károkat a föld lakosságának. A legnagyobb, megbízhatóan megerősített árvíz mindössze 6 millió évvel ezelőtt történt a Földközi-tengeren. Addigra, az Indiai és az Atlanti-óceántól való elszigeteltség miatt, a Földközi-tenger kiszáradt és óriási medencévé vált, közel 5 kilométer mélyen, a Világ-óceán szintjéhez viszonyítva. Alját fokozatosan megtöltötte három kilométer hosszú gipsz- és sóréteg, amely a tengervíz elpárologtatása során képződött, és a sekély tavak meleg sós lében néhány helyen megmaradtak csak speciális baktériumok, a haloarchaea képesek életben maradni. A térség történetének ezt a szakaszát Messina-válságnak nevezik - Szicília tartomány neve alapján, ahol az ősi idők óta bányásztak sót. A geológusok nagyon pontosan meghatározták a messiniai válság véget vetésének idejét - ez történt 5,33 millió évvel ezelőtt, amikor az Atlanti-óceán vizei a medence nyugati oldalán tektonikus repedések mentén kezdtek áthatolni. A víz egy ponton a sziklák meglehetősen széles csatornáján átvágott - a jelenlegi Gibraltári-szoroson -, és mint egy vízesés belepattant a száraz, sós alföldbe. A Földközi-tenger feltöltése nagyon gyorsan megtörtént - mindössze 15 000-20 000 év alatt, amely alatt a rendes tengeri közösségek telepedtek be benne. A földközi-tengeri medencében katasztrofálisan gyors áradás feltételezése volt az egyik első, amelyet Ivan Chumakov a szovjet geológus tett,aki az 1970-es években dolgozott az egyiptomi Aswan-gát építésén, és az adatok fúrása során felfedezte egy ősi Nílus-medencét, tele tengeri üledékekkel. A messiói árvíz jelentősen befolyásolta régiójának éghajlatát, ám a bioszféra jelentős változásaihoz nem vezetett.
A neocatastrofizmusban - ez a frissített Cuvier-elmélet neve - sok olyan feltevés létezik, amelyeknek még nincs tényszerű bizonyítéka. Ha a hatalmas vulkánizmus korszakának megléte nem kétséges, mivel egyértelmű nyomokat hagytak a földkéregben, akkor nem könnyű bebizonyítani az aszteroida esését és különösen annak esését. Ezenkívül mindkét esetben rendkívül nehéz pontosan meghatározni, hogy a katasztrófa következményei miként vezettek a fajok kihalásához. Még mindig nincs magyarázat arra, hogy néhány jelentős katasztrófa (például a bazalt kiömlése Dél-Amerikában és Afrikában 130 millió évvel ezelőtt) nem vezette az élő szervezetek tömeges halálát. A Föld története során nem történt minden nagyobb kihalás (ezek közül hat) a katasztrofális okokat találta meg - vulkáni, kozmikus vagy más. A tények hiánya miatt továbbra is nehéz megítélnihogy a katasztrófák mennyire befolyásolják az élet fejlődését, a tudósok, még azok is, akik támogatják a neokatasztrofizmust, egyetértenek egy dolgot illetően: és az ősi katasztrófák legpusztítóbb nem tudta teljesen elpusztítani a földi életet. Mindig volt valaki, aki új bolygó lakosságát hozta létre.
Andrey Zhuravlev