Глава 19: Неогеновый период.
Неогеновый период (кратко неоген) — геологический период, второй период кайнозойской эры. Начался 23,03 млн. лет назад, закончился 2,58 миллиона лет назад. Продолжался, таким образом, около 20 миллионов лет. Это период, когда планета претерпела ряд изменений и преобразований на геологическом уровне и на уровне биоразнообразия. По сути, именно в неогене закладывались основы современного мира. Одним из самых знаменательных событий этого периода стало появление первых гоминидов.
География.
В неогеновый период планета испытала интенсивную геологическую активность, как в плане дрейфа континентов, так и на уровне моря. Американские материки еще дальше отошли от формирующегося евразийского континента, в северо-восточной части Африки произошел ряд разломов, в результате чего появились Красное море и Аравийский полуостров. Образовались и приняли современные очертания такие горные цепи и массивы, как Альпийско-Гималайские, Кордильеры и Анды. Двигавшийся все дальше по направлению к нынешней Европе африканский материк стал причиной появления пиренейских, альпийских, крымских и карпатских горных массивов, горных систем Ирана и Турции. Соединившийся еще в Палеогене с ближневосточной частью будущего Евроазиатского материка дрейфующий континент Индостан продолжал двигаться в северном направлении, чем обусловил рост Гималайской горной цепи.
Продолжавший все дальше отдаляться от Африканского континента южноамериканский материк натолкнулся на древнюю океаническую тихоокеанскую плиту, что стало причиной образования нынешней горной цепи Анд. Сформировался и Панамский перешеек, соединивший Северную и Южную Америки. Это было очень важное событие, которое имело непосредственное отношение к снижению температуры в Атлантическом океане. Эти горнопреобразовательные процессы в данных регионах продолжаются и по сей день. Также поныне продолжаются начавшиеся в неогене тектонические процессы в зоне восточноазиатского пояса. Здесь идет попеременное поднятие, опускание и изменение островных дуг, сопровождающееся сильной сейсмической активностью и извержениями вулканов.
В результате дальнейшего продвижения Африканского континента на север древнейший океан Тетис разделился на два огромных морских бассейна. И, если южный бассейн, располагавшийся на территории современного Ближнего Востока, имел связь с основным Мировым океаном, то северный (его принято называть Паратетисом) находился в полной изоляции, вследствие чего соленость его с течением времени все больше повышалась. К концу неогенового периода, в результате начавшихся глобальных горообразовательных процессов, Паратетис распался на ряд еще более мелких бассейнов, в результате которых и образовались будущие Черное и Каспийское моря, а также Средиземное море.
Основной котлован Средиземного моря был изолирован от внешних океанов, вследствие отсутствия водных притоков около 5 млн. л. н. данный бассейн бывшего Паратетиса почти полностью испарился. Таким образом, на месте нынешнего Средиземного моря во время неогена существовала пересыхающая гигантская «ванна», то есть низменность, заполненная водой лишь частично, и опускающаяся на многие сотни метров относительно уровня Мирового океана. В какой-то промежуток времени в одном из мест Гибралтарский хребет, соединяющий Африку с Европой и отделяющий воды Атлантики от Средиземноморской впадины, был нарушен, вследствие чего средиземноморский бассейн вновь начал заполняться водой и через несколько десятилетий воды Средиземноморья и Атлантики полностью сравнялись. В результате понизился уровень океана и образовался сухопутный мост между Евразией и Северной Америкой.
Климат.
На начальном этапе неогена климат все еще оставался сравнительно теплым, но медленная тенденция к похолоданию все же сохранилась. Ледовые нагромождения северных морей со временем таяли все медленнее. Климат в связи с похолоданием начал приобретать все более ярко выраженный континентальный окрас. Планета разделилась на множество климатических регионов — от территорий, покрытых полярными льдами до жарких тропиков. Именно в этот период климатическая зональность обрела схожие с современностью признаками. К концу неогена на земной шар обрушилась вторая волна резкого похолодания.
Животный мир.
В морях и океанах неогена процветали простейшие фораминиферы и различные радиолярии. Необычайно размножились различные ракообразные, такие, к примеру, как остракоды. Разнообразны были всевозможные мшанки и иглокожие. В крайних северных и южных территориях в связи с похолоданием исчезли, а в центральных областях еще более и по-новому расцвели кораллы, наибольшая часть которых принадлежала к шестилучевым. Среди морских беспозвоночных в это время преобладают двустворчатые и брюхоногие моллюски.
Сильно распространилась солоноватоводная фауна. Ее представители населяли большие мелководные моря, образовавшиеся на материках в результате наступления неогенового моря. В этой фауне совершенно отсутствуют кораллы, морские ежи и звезды. Моллюски по количеству родов и видов значительно уступают моллюскам, населявшим океан с нормальной соленостью. Однако по численности особей они во много раз превосходят океанских. Раковины небольших по размерам солоноватоводных моллюсков буквально переполняют отложения этих морей.
Рыбы уже совершенно не отличаются от современных. Доисторические акулы сохранили свой статус на вершине морской пищевой цепи. Одна из крупнейших среди современных акул — большая белая акула, достигающая длины 10м, кажется карликом в сравнении с одним из своих предков, кархародоном мегалодоном. И хотя кархародон мегалодон известен нам лишь по ископаемым зубам, ученые все же смогли воссоздать его внешний облик. Сопоставив зубы и, основываясь на размерах большой белой акулы, прикинули, что длина кархародона от носа до кончика хвоста должна была составлять не менее 20 м. Мегалодон доминировал на протяжении всего неогена.
Хотя доисторические киты начали развиваться в предыдущий палеогеновый период, они не стали исключительно морскими существами до неогена, что свидетельствовало о продолжающейся эволюции первых ластоногих (семейство млекопитающих, включающее тюленей и моржей), а также доисторических дельфинов, с которыми киты тесно связаны.
Начало неогена сопровождалось резким обновлением наземной фауны. На смену вымершим сумчатым, древним хищным млекопитающим – креодонтам, многим примитивным копытным пришли представители новых семейств, в большинстве своём существующих и доныне. В общем, фауна того времени была очень похожа на современную, однако ещё существовали и животные, которые сегодня считаются ископаемыми. К таким животным можно отнести мамонтов, мастодонтов, предков лошадей — гиппарионов, саблезубых тигров, некоторых крупных нелетающих птиц и других животных.
На суше из беспозвоночных господствуют различные группы членистоногих, в первую очередь насекомые. Их состав даже на родовом уровне почти не меняется в течение периода. Появляются два новых семейства бесхвостых амфибий, а одно вымирает. Из этой группы живых существ лягушки, жабы и змеи расширили свои владения из-за большой доступности пищи. Они питались в основном насекомыми, которых было великое множество. На протяжении большей части неогенового периода доминировали гигантские крокодилы, размеры которых не соответствовали размерам их меловых предков. Этот период также стал свидетелем продолжающейся эволюции доисторических змей и (особенно) доисторических черепах которые стали достигать действительно впечатляющих размеров.
Чередование засушливых и дождливых сезонов привело к тому, что значительная часть суши покрылась бескрайними степями. Эти обширные пастбища стимулировали эволюцию парнокопытных животных. Однако поначалу растительноядным млекопитающим было непросто воспользоваться ресурсами этой бездонной кладовой. Некоторые их виды даже вымерли, поскольку не смогли приспособиться к травяному рациону. Млекопитающим, зубы которых были рассчитаны на пережевывание мягкой листвы, оказалось, нелегко перейти на такой жесткий и волокнистый корм как трава. Для таких животных травяная "диета" означала постоянное усиленное жевание и их зубы быстро изнашивались, создавая серьезнейшие проблемы. Ведь млекопитающие не обладают неограниченным запасом зубов, а беззубые челюсти означают для них неминуемую голодную смерть.
Но, несмотря на все, млекопитающие травоядные стали гораздо многочисленнее и разнообразнее. У них произошел своего рода взрыв, породивший новые виды животных способных "жевать жвачку". Жвачные животные могут набивать себе животы громадным количеством пищи, переварить которую можно и позднее. При этом если на жвачное животное нападет хищник, оно может удрать от него, унося с собой запас корма. Оказавшись в безопасности, животное может без лишней спешки заняться перевариванием съеденного.
Чтобы ещё лучше совладать с травяным кормом, прежние зубы травоядных претерпели два основных изменения:
Во-первых, узор из бугорков на жевательной поверхности зубов значительно усложнился, и они стали самозатачивающимися. Теперь на зубах, по мере стирания, образовывались ряды прочных эмалевых ребер, которые оставались острыми всю жизнь животного.
Во-вторых, у отдельных зубов развились гораздо более широкие коронки (та часть зуба, что выдается над десной) и они сделались крупнее.
Эти новшества, как и появление корневых отверстий (которые обеспечивали приток крови к растущей части зуба), способствовали тому, что зубы животных стали расти всю их жизнь. Теперь постоянное трение зубов друг о друга больше уже не приводило к их преждевременному износу.
Необходимость приспособиться к преимущественно травяному корму - не единственная проблема, возникшая перед новыми травоядными. Не менее серьезные проблемы были связаны с жизнью на открытых равнинах, где травоядные постоянно находились на виду у хищников.
Чтобы выжить в подобных условиях, животные нуждались в хорошем круговом зрении, дающем широкий или даже 180-градусный обзор (при таком обзоре глаза располагаются по обеим сторонам головы, и животные видят и то, что впереди, и то, что сзади, оставаясь неподвижными). Такое зрение позволяло вовремя замечать опасность, грозящую с любого направления, что, в свою очередь, улучшало взаимодействие в стаде. Чтобы стадо имело больше шансов уцелеть на открытой местности, в нем выработались специальные методы несения, "караульной службы", а также более совершенные системы сигналов и обмена информацией внутри стада.
Длинные ноги также ценное подспорье при жизни на равнине. Они позволяют животному держать голову высоко над землей и тем самым лучше обозревать окрестности. Ну и, разумеется, длинные ноги служат своему хозяину незаменимым средством спасения в случае опасности. Поэтому конечности травоядных животных постепенно приспособились к быстрому бегу. Кости нижней части ноги со временем удлинились, а кости верхней, напротив, стали короче. Главные мышцы, ответственные за движение конечностей, также укоротились и располагались теперь выше, ближе к лопаткам и подвздошным костям, где они соединялись с туловищем животного. При таком строении мускулатуры животное могло совершать длинные прыжки, затрачивая при этом минимум энергии. Ноги травоядного, обитающего на равнине, весят очень мало и не обладают большой силой. Однако они идеально приспособлены для бегства от хищника и позволяют животному покрывать большие расстояния на высокой скорости, стоит ему только войти в надлежащий ритм бега.
В ходе этой своеобразной "жвачной революции" резко возросла численность предков нынешних антилоп, буйволов, оленей, жирафов и овец. В Северной Америке обитали антилопообразные вилороги — их причудливые рога росли у них на кончике носа. Были здесь и короткошеие жирафы, пасшиеся среди необъятных стад прочих травоядных. В дальнейшем у них развились более длинные шеи, и они переключились на ощипывание верхушек деревьев.
Лошади продолжали увеличиваться в размерах. Прежде лошади были лесными жителями и питались нежной и сочной листвой. Однако позже они приспособились к жизни на открытых равнинах. У потомков мерикгиппусов - гиппарионов зубы были уже как у современной лошади. Средний палец на каждой его ноге был непропорционально большим по сравнению с небольшими боковыми копытами, которые не касались земли. Копыта на средних пальцах делались все более крупными и широкими и можно сказать, что гиппарион всю свою жизнь ходил на цыпочках,— точнее, не ходил, а очень быстро бегал. Копыта хорошо удерживали животных на твердой почве, давали им возможность разрывать снег, чтобы извлечь из-под него корм. Паслись гиппарионы огромными стадами – по тысяче голов, так было проще обороняться от хищников.
В отличие от предыдущих травоядных, гиппарионы быстро заселили все территории Земли. Однако в Европе древние лошади вымерли, не оставив потомков. Вероятнее всего они были истреблены многочисленными хищниками. В Америке же древние лошади продолжали развиваться. Впоследствии они дали настоящих лошадей, которые через Берингов перешеек проникли в Европу и Азию. В дальнейшем в Америке лошади вымерли, а крупные табуны современных мустангов, свободно пасущиеся в американских прериях, являются далекими потомками лошадей, привезенных испанскими колонизаторами. Таким образом, произошел своеобразный обмен лошадьми между Новым Светом и Старым Светом.
Появились и первые гиппопотамы. Возможно, они произошли от неких свинообразных предков. По свидетельству каменной летописи, в мире когда-то насчитывалось несколько видов гиппопотамов. Сегодня встречаются лишь два вида, причем оба обитают в Африке. Первоначально бегемоты, возможно, были лесными жителями. Однако леса все больше вытеснялись степями, и предки нынешних бегемотов вынуждены были покидать лесную чащу. Они стали селиться в зарослях кустарника вдоль речных берегов и кромок озер. Перемена местожительства приблизила их к новым обильным источникам пищи, и они вскоре принялись пастись на громадных степных просторах, сохранившихся в Африке до наших дней. В дальнейшем бегемоты эволюционировали в крупных животных, ведущих земноводный и ночной образ жизни. Современный гиппопотам весь день проводит в воде либо иле, почти не показываясь на поверхности, и кормится только по ночам. Это второе по величине наземное млекопитающее после слона.
Мастодонты
Слоны стали куда больше похожи на их современных представителей. Мастодонт — его называют платибелодон ("лопатобивневый") — прокладывал себе дорогу сквозь заросли подобно тяжелому бульдозеру. Из его нижней челюсти торчали широкие лопатообразные клыки, которыми он выкапывал из почвы разные растения. Дейнотерий был намного крупнее, по сравнению с которым даже нынешние африканские слоны – лилипуты. Судите сами, высота достигала 3 метров, а вес – 14 тонн! У динотериев бивни были загнуты вниз. Ученые считают, что так им было проще соскребать кору с деревьев, которая была их любимым лакомством. Также этими бивнями можно сгибать ветки и выкорчевывать корни.
Deinotherium giganteum
Когда парнокопытных развелось такое количество, что начала ощущаться нехватка пищи, часть их освоила новые места обитания: скалы, лесостепи, пустыни. От живших в Африке жирафообразных безгорбых верблюдов произошли настоящие верблюды, заселившие пустыни и полупустыни Европы и Азии. Горб с питательными веществами позволял верблюдам длительное время обходиться без воды и пищи. Леса заселяли настоящие олени, из которых одни виды встречаются и в наши дни, а другие, например мегалоцерасы, которые были в полтора раза крупнее обычных оленей, полностью вымерли. В лесостепных зонах обитали жирафы, вблизи озер и болот - бегемоты, свиньи, тапиры. В густых кустарниковых зарослях жили носороги, муравьеды. На деревьях живут лемуры, обезьяны. Некоторые лемуры перешли к наземному образу жизни. Передвигались они на задних ногах и достигали 1,5 м в высоту. Питались главным образом плодами и насекомыми. Бурно эволюционировали такие новые млекопитающие, как мыши, крысы, морские свинки и дикобразы. Грызуны, обитавшие в эту эпоху, отличались от их современных сородичей, так например бобры были приблизительно в 2 раза меньше современных. Все мышевидные были очень многочисленны.
В неогене жили самые разнообразные хищники, которые вытесняют примитивных креодонтов. Будучи более подвижными и имея более сложную организацию, они приспособились к разнообразным условиям жизни, перехватывали добычу у креодонтов и сумчатых хищников, а иногда и питались ими. Наряду с видами, которые, несколько изменившись, дожили до нашего времени, появились и виды хищников, которые вымерли в неогене. К ним в первую очередь относится саблезубый тигр. В Евразии уже бегали настоящие гиены и первые медведи. Крупные хищники следовали за большими стадами, а более мелкие плотоядные, такие, как еноты и ласки, довольствовались более скромной добычей.
Саблезубый тигр
Жившие в эту эпоху некоторые хищники выработали новую стратегию охоты, облегчавшую им преследование дичи на открытых равнинах. Они начали охотиться стаями. Впрочем, это не было их изобретением. По всей вероятности, некоторые динозавры добывали себе пропитание подобным образом еще в меловом периоде. Одними из первых плотоядных, начавших объединяться в охотничьи стаи, вероятно, стали собаки и кошки. Стайный способ охоты имел существенное преимущество: стая могла нападать на животных, гораздо более крупных, чем любой из ее членов в отдельности. Подобная охотничья стратегия широко распространена и в наши дни.
Неоген по праву можно считать эпохой великого разнообразия. После столкновения континентов происходил значительный обмен фауной - между Африкой и Евразией, между Евразией и Северной Америкой, и между Северной и Южной Америками. Взаимное влияние столкнувшихся различных по происхождению конкурентов вызвало бурную эволюцию ряда групп животных и вымирание последних “палеогеновых” реликтов. В составе африканской фауны появились собачьи, куньи, халикотерии. В это же время из Африки на Индийский субконтинент эмигрировали хоботные, а в Евразию из Северной Америки иммигрировали анхитерии. Наиболее значительным событием в истории грызунов Европы была иммиграция азиатских хомяков современного облика. Северную Америку заселяют мастодонты, носороги, хищники, а в Европу и Азию переселяются лошади. В Азии, Африке и Европе расселяются безрогие носороги, мастодонты, антилопы, газели, свиньи, тапиры, жирафы, саблезубые тигры, медведи.
Во второй половине неогена климат на Земле становится прохладным, и такие животные как мастодонты, тапиры, жирафы, переселяются на юг, а на их месте появляются быки, бизоны, олени, медведи. Чтобы выжить при низких температурах обитатели планеты должны были развиваться. Благодаря эволюции появились крупные пушистые животные, такие как мамонт или шерстистый носорог. Связь между Америкой и Азией прервалась. Одновременно появился узкий перешеек между Северной и Южной Америкой. Сразу же возникло "двустороннее движение" но перешейку, и началось грандиозное переселение млекопитающих. Древесные ленивцы, муравьеды и токсодоны перебрались в Центральную Америку. Опоссумы и броненосцы распространились еще дальше на север. В свою очередь, с севера в Южную Америку вторглись полчища мышей, лошадей и слонов. С этого момента странные животные, столько лет безмятежно просуществовавшие в Южной Америке, столкнулись с жестокой конкуренцией со стороны пришельцев с севера, что, как и климатические изменения, обрекло многих из них на вымирание.
Вымерли обитавшие в Южной Америке гигантские ленивцы - мегатерии (до 8 м в длину). Мегатерии имели толстый хвост, низкий череп с небольшим мозгом. Их передние лапы были намного короче задних. Становясь на задние лапы, они объедали листья деревьев. Будучи неповоротливыми, они становились легкой добычей для хищников. В Северной Америке совершенно исчезли носороги. Зато в Старом Свете носорогов было много. Здесь, наряду с безрогими ацератериями бродили двурогие шлейермахеровы носороги, родственные современным носорогам о-ва Суматры. Жили однорогие предки индийского носорога и двурогие предки африканских носорогов. Австралия была полностью изолирована от других материков и, следовательно, значительных изменений в фауне там не происходило. Там всё так же продолжали процветать сумчатые.
Аргентавис - реконструкция в натуральную величину
Эволюция птиц продолжалась быстрыми темпами. Некоторые из летающих и нелетающих видов были поистине огромными. Аргентавис – это самая большая летающая птица за всю историю Земли. Весила такая птичка 70 кг, размах крыльев – 7 метров, это в два раза больше современного альбатроса. Средняя скорость полета аргентависа – 65 км/ч. Но особенно много в период неогена было крупных нелетающих птиц. Крупные нелетающие птицы играют большую роль, особенно в изолированных, островных экосистемах. Жившая в Новой Зеландии гигантская птица динорнис достигала 3,5 м в высоту. Голова и крылья у динорниса были маленькими, клюв недоразвитым. Он передвигался по земле на длинных сильных ногах. Дожил динорнис до четвертичного периода и, очевидно, был истреблен человеком. Огромные птицы – это яркая особенность неогена. В конец неогена исчезло большинство нелетающих хищных птиц из Южной Америки и Австралии. В неогене ряды птиц пополнились новыми видами попугаев, пеликанов, голубей и дятлов. Чуть позже к ним присоединились первые вороны и соколы.
Растительный мир.
В растительном мире происходило постепенное оттеснение теплолюбивых флор в более низкие широты и смена их флорами умеренного климата на большей части материков северного полушария. Исчезли огромные леса, уступив место лугам и саваннам с травянистыми растениями. Обширные травянистые покровы прекрасно приспособились к разным неблагоприятным условиям.
В экваториальном поясе земли все еще буйствовала тропическая растительность. Наибольшим разнообразием выделялись широколиственные древесные растения. Вечнозеленые леса перемежались и граничили с саваннами и кустарниками редколесий, впоследствии именно они дали разнообразие современной среднеземноморской флоре, а именно оливе, платанам, грецким орехам, самшиту, южной сосне и кедровым.
Разнообразны были и северные леса. Вечнозеленых растений тут уже не было, но в большинстве разрослись и прижились каштановые, секвойные и прочие хвойно-широколиственные и листопадные. Позднее в связи со вторым резким похолоданием на севере образовались обширные области тундры и лесостепи. Тундры заполонили все зоны с нынешним умеренным климатом, а места, где еще недавно буйно произрастали тропические леса, превратились в пустыни и полупустыни.
Плиоценовая биологическая катастрофа.
Плиоцен-плейстоценовый биотический кризис 2,6 миллиона лет назад привёл к гибели 36 процентов морской мегафауны, включая гигантскую акулу мегалодон. Возможно, причиной было облучение из череды вспышек сверхновых звёзд, остатком чего является современный «Местный пузырь» в нашем районе галактики - область разряженного горячего газа простирающееся на 300 световых лет.