Первое вымирание
На Земле, к сожалению, периодически происходят массовые вымирания живых организмов, которые могут быть как локальными, так и глобальными. Среди глобальных вымираний можно выделить пять особенно значимых событий, первое из которых произошло в ордовикско-силурийском периоде и стало первым великим вымиранием на нашей планете.
Ордовикско-силурийское вымирание — это событие, которое происходило в две фазы с интервалом в один миллион лет в период между 450 и 440 миллионами лет назад. В то время большая часть жизни была сосредоточена в океанах. Среди морских обитателей уже появились первые позвоночные, но их было ещё очень мало.
Суперконтинент Гондвана медленно перемещался на юг, и в какой-то момент его движение сопровождалось нарастающей вулканической активностью. Извержения происходили всё чаще, достигая невероятного масштаба, и в атмосферу Земли попадало огромное количество аэрозолей сульфатов (SO2). Эти аэрозоли представляют собой ионы серы, которые могут висеть в атмосфере до двух лет, прежде чем осесть на поверхности.
Накопление этих аэрозолей создало высокое планетарное альбедо, то есть способность отражать солнечный свет и тепло от Солнца. В результате началось резкое похолодание, и на полюсах образовались ледяные щиты. Эти ледяные щиты быстро разрастались и достигли тропиков, немного не дойдя до экватора.
Одновременно они сковали в себе огромное количество воды, что привело к сильному обмелению океанов. А ведь почти вся жизнь тогда текла именно в океанах. Изменение уровня мирового океана нарушило баланс экологических сред, что стало причиной первых массовых вымираний организмов.
Оледенение то усиливалось, то ослабевало, что не давало биосфере прийти в себя. Это происходило из-за того, что вулканы то активизировались, то успокаивались, оставаясь при этом достаточно активными.
Первый всплеск оледенения наблюдался в катийском (карадокском) веке, а второй — в конце этого века и начале следующего, хирнантского (ашгильского), периода ордовика. К середине хирнантского века Земля сильно замёрзла и едва не повторила судьбу, которая произошла около 720 миллионов лет назад в криогеновый период. Тогда планета полностью покрылась льдом, и только мощная вулканическая активность спасла её, растопив лёд.
В обоих случаях оледенения количество углекислого газа СО2 стало критически низким, и парниковый эффект почти полностью прекратился.
В период между двумя фазами ордовикского вымирания у организмов была возможность восстановить свои силы. Этому способствовало появление мощных глубоководных течений, которые возникли в результате резкого изменения климата с жаркого на холодный. Течения обогащали воду кислородом, что создавало благоприятные условия для развития жизни.
Однако в конце ордовика вулканы, словно решив ускорить события, вновь активизировались. Началась вторая фаза великого ордовикско-силурийского вымирания. В отличие от первой фазы, когда в атмосферу выбрасывались аэрозоли сульфатов, на этот раз в атмосферу попало огромное количество углекислого газа.
Парниковый эффект усилился, и ледяные шапки начали отступать. Казалось бы, жизнь должна была снова вернуться в свои берега, но не тут-то было. С повышением уровня углекислого газа в океанах произошло катастрофическое снижение уровня кислорода. Течения ослабли, и биосфера начала испытывать кислородное голодание.
Через три миллиона лет после начала второй фазы вымирания уровень кислорода в океане достиг своего минимального значения, почти приблизившись к нулю. Это был серьёзный удар по живому миру. Если оценивать по процентному соотношению вымерших родов животных, это вымирание занимает третье место по своей пагубности. Однако, если рассматривать количество вымерших животных в абсолютном выражении, то оно уже будет вторым после великого пермского вымирания.
В конце ордовика с лица Земли исчезло около 60% родов и примерно 85% видов животных. Полностью вымерло около 100 семейств, среди которых наиболее пострадали трилобиты, граптолиты, мшанки, двустворки, брахиоподы, иглокожие и кораллы.
Теория вулканизма подтверждается исследованиями ртути в местах, где сохранились вулканические породы тех времён. Однако это не единственная версия причин массового вымирания.
Некоторые учёные предполагают, что оледенение Земли в ордовике произошло из-за космических катастроф. Например, столкновение двух 150-километровых метеоритов в поясе астероидов могло на некоторое время (467–466 миллионов лет назад) окутать нашу планету облаком пыли. Из-за этого Солнце стало тускнеть, и Земля начала остывать.
Также существует необычная гипотеза о взрыве гиперновой звезды, которая произошла в 6 000 световых годах от Земли. Согласно этой версии, вспышка длилась около 10 секунд и вызвала гамма-лучевой удар по атмосфере планеты, что привело к почти двукратному уменьшению озонового слоя. А мощное ультрафиолетовое излучение, исходящее от звезды, уничтожило большую часть биосферы.
Однако у двух последних версий почти нет доказательств, поэтому вулканы, как всегда, остаются главным источником опасности для нас.
Второе вымирание
В девонский период палеозойской эры, который длился с 420 по 360 миллионов лет назад, не было никаких признаков надвигающихся бедствий. Наоборот, это было время, когда подводный мир достиг своего пика процветания. Миллионы рыб бороздили тёплые воды Мирового океана, который уже не был таким горячим, как раньше, а его температура составляла около 26 градусов.
На поверхности безжизненные континенты нежились в солнечных лучах. На полюсах Земли не было льда, и температура была такой же, как на экваторе. На планете можно было наблюдать два суперконтинента: Лаврентия и Балтика слились в Еврамерику, а гигантская Гондвана медленно двигалась на юг.
На суше в то время не было живых существ, кроме рыб. Эволюция на Земле не создала ни животных, ни насекомых. Однако жизнь уже распространялась по поверхности, и колонизаторами девонского периода стали растения.
Мягкий и тёплый климат создавал идеальные условия для их развития. На континентах зеленели джунгли и леса, сражаясь за доступ к солнцу и пресной воде. Растения заполонили сушу, наполнив воздух кислородом и углекислым газом. Погибшие и перегнившие растения сформировали почву на голых вулканических камнях.
Это был прекрасный период в истории Земли — уютный девонский. Метеориты не падали, вулканы извергались мирно, и всё было замечательно. Но жадность растений привела к гибели всех.
Миллионы новых наземных видов — деревьев и папоротников — своими цепкими корнями разбивали камни, создавая слой чернозёма. Но вместе с разбитыми камнями с двух суперконтинентов в океан уносилось множество питательных веществ, которые пропускала через себя растительная почва.
На поверхность океанов и морей хлынул поток питательных веществ, привлекая миллионы крошечных организмов. Прибрежные районы Земли покрылись тысячами километров цветущих водорослей, а теплая вода и солнечные лучи способствовали их быстрому размножению.
Когда водоросли погибали, их тела становились пищей для бактерий. Триллионы микроорганизмов активно участвовали в этом процессе, высасывая кислород из воды.
На протяжении миллионов лет в океаны поступали питательные элементы с суши, подпитывая водоросли и бактерии. В результате в Мировом океане появились безкислородные зоны, где подводная жизнь задыхалась от недостатка кислорода. Погибшие рыбы и членистоногие разлагались, выделяя ядовитый сероводород, ускоряя гибель всего живого.
Это была первая волна девонского вымирания, когда растения стали причиной гибели подводного мира. Рыбы задыхались, и даже грозный дунклеостей, известный своими клыками и броней, не смог противостоять этому. Океаны превратились в безжизненные пространства, лишь немногие виды моллюсков и рыб смогли приспособиться, укрывшись в песке или опустившись на невероятные глубины.
Избыток углекислого газа в атмосфере вызвал парниковый эффект, который негативно сказался на температуре на планете. 370 миллионов лет назад на Земле начался Ледниковый период, и полюса покрылись снежными шапками. Низкие температуры привели к массовому вымиранию растений девонского периода.
неприхотливые моллюски - трилобиты сумеют выжить в девон
Девонское вымирание стало причиной гибели 85% живых видов на планете, и это событие может служить тревожным предупреждением для нас. 375 миллионов лет назад растения начали активно заселять биосферу Земли. Они изменили состав почвы, способствовали накоплению углекислого газа в атмосфере и спровоцировали цветение океана.
Третье вымирание
Чёрный треугольник (The Black Triangle) — это место на севере Чехии, где можно ощутить атмосферу Великого вымирания, которое уничтожило почти 90% всех видов животных на планете. В океане исчезло 95%, а на суше — 75%.
Чёрный треугольник получил своё название ещё в 80-х годах, когда здесь располагалось множество электростанций, активно сжигающих уголь. Когда журналист National Geographic Хиллер Хоффман посетил это место, в то время как раз прошли кислотные дожди. Он увидел сотни погибших деревьев, безжизненные поляны, где не было слышно ни пения птиц, ни стрекота насекомых. Только ветер свистел в зарослях кислотоустойчивого сорняка.
Хиллер словно оказался в далёком прошлом, 250 миллионов лет назад, когда атмосфера была насыщена миллиардами тонн углерода и парниковых газов. Чтобы понять это событие, нужно осознать его масштабы. Сегодня мы отправимся в путешествие во времена самого значительного массового вымирания в истории Земли.
Когда-то на территории современной Южной Африки обитало множество древних животных. Разнообразие пермских синапсидов было очень велико. Среди них бродили небольшие стройные ящеры — будущие динозавры. Рядом с ними охотились на насекомых ранние лепидозавры, далёкие предки современных ящериц и змей. А вдалеке, неуклюже переваливаясь с лапы на лапу, медленно двигался парейазавр — бочкообразный динозавр. Жизнь вокруг кипела.
Однако совсем скоро от этой картины не останется и следа. Более чем на 10 миллионов лет Земля потеряет все свои леса, и жизнь позвоночных животных почти полностью прервётся.
Если найти в горных породах границу между пермским и триасовым периодами, то можно увидеть удивительную картину. В пермских отложениях мы обнаружим невероятное разнообразие животных. Было бы удивительно, если бы вы не нашли хотя бы пару, например, плоскомордых листрозавров.
Однако, когда мы обращаемся к самому началу триасового периода, количество животных остаётся большим, но их разнообразие уже не столь велико, как в пермских слоях.
В Марокко, например, горгонопсид, наш далёкий родственник, делил водоём с ныне вымершими анапсидами. В пермском периоде наши далёкие предки, синапсиды, правили планетой в течение 60 миллионов лет. Они занимали все возможные крупные экологические ниши ещё задолго до появления первого динозавра.
Растения также пострадали от этого периода. Доказательства массового вымирания растений на границе пермского и триасового периодов можно увидеть в итальянских Альпах, где обнажаются породы, принадлежащие к этим эпохам.
В пермских отложениях среди остатков растений и грибов можно найти множество следов пыльцы. Однако в триасовых породах её практически нет. Все экологические ниши, которые ранее занимали растения, были заняты грибами.
В породах, расположенных на границе этих двух периодов, были обнаружены тысячи нитей триасовых грибов. Вероятно, эти грибы были "падальщиками", питаясь мёртвыми деревьями. Подобные колонии грибов были найдены по всему миру, и у них было достаточно пищи, поскольку мир представлял собой гниющую массу, которую они могли легко пожирать.
Листрозавры — одни из немногих представителей класса синапсидов, переживших Великое вымирание.
Когда мы осознаем масштабы произошедшей катастрофы, хотя бы на суше, мы должны попытаться найти её «убийцу». Мало кто способен был так быстро уничтожить почти всю крупную фауну, выжечь все леса и нанести удар даже по насекомым.
«Убийца» был невероятно смертоносным и, что самое главное, действовал стремительно. Вся катастрофа произошла за менее чем 100 тысяч лет, что по геологическим меркам быстрее вспышки молнии.
Речь идёт о массовом вымирании, когда исчезали не просто стада или популяции животных. Гибли целые семейства, рушились экосистемы по всему миру. На первом плане — телеократер, близкий родственник динозавров. Танзания, триасовый период, 240 миллионов лет назад.
Не так-то просто уничтожить тысячи видов за столь короткий промежуток времени. Причина этого вымирания должна была быть поистине катастрофической. Геолог Сэмуэль Бовринг из Массачусетского технологического института провел датировку вулканического пепла в китайских отложениях и установил, что вымирание произошло практически мгновенно. Но кто мог нанести такой стремительный удар?
Первый подозреваемый находится в Австралии. Огромный кратер диаметром 120 километров, оставленный крупным небесным телом, является веским аргументом в пользу этой гипотезы. Предположительно, диаметр астероида был чуть меньше 5 километров. Об этом свидетельствуют частицы кварца с микротрещинами, найденные в Австралии и Антарктиде. По мнению исследователей, для образования шокового кварца требуется колоссальная энергия, и его возраст совпадает с датой вымирания.
Удар астероида таких размеров сотряс бы континент до основания. Облако ядовитых газов распространилось бы на тысячи километров, а солнце могло бы исчезнуть на месяцы. Температура бы понизилась, а кислотные снег и дождь уничтожили бы жизнь. После того как облако рассеялось бы, началось бы глобальное потепление. Атмосфера станет густой из-за огромного количества парниковых газов, выброшенных в атмосферу после пожаров и разложения миллионов трупов животных и растений.
Хотя последствия импактной гипотезы носят краткосрочный характер, их достаточно, чтобы разрушить целые экосистемы. Тьма и кислотные дожди убьют растения и планктон, за ними последуют травоядные животные, а затем и хищники.
Хотя астероид кажется очевидным виновником произошедшего, его размер всё же слишком мал, чтобы вызвать такие глобальные последствия. Однако есть и другие интересные факты, которые могут помочь нам лучше понять, что произошло.
В 1996 году в пермских отложениях, датируемых 250 миллионами лет назад, была обнаружена аноксия мелководных морей, где обитала почти вся жизнь океана. Хотя о дефиците кислорода в пермском океане было известно уже давно, ранее считалось, что он наблюдается только в глубоководных районах. Однако английские учёные, изучая отложения мелководных морей, где существовали рифовые сообщества, пришли к выводу, что дефицит кислорода наблюдался во всех морях и океане.
Одной из возможных причин аноксии всего океана могло стать отсутствие течений, которые перемешивали бы застойные воды, богатые кислородом. Кроме того, исследователи обнаружили, что океан был перенасыщен CO2.
Однако все эти причины меркнут на фоне сибирских траппов. Траппы представляют собой особый тип магматизма, при котором за короткий период изливается огромное количество базальтовой лавы. В нашем случае речь идёт об одной из самых крупных в мире трапповой провинции, расположенной на Восточно-Сибирской платформе.
В Сибири обнаружен след этого «убийцы». Более 2 600 000 квадратных километров поверхности покрыты лавой, толщина слоя которой в некоторых местах достигает невероятных 4 километров. По самым смелым оценкам, на континент, который был единственным в те времена, излилось около 5 000 000 кубических километров магмы. Это можно сравнить с тем, как если бы на Сибирь вылили десять Чёрных морей лавы. Это невероятная цифра. Однако большинство учёных называют более скромные цифры — 3–4 миллиона кубометров магмы.
В бескислородном океане, богатом на CO2, рыбы просто бы уснули навсегда.
Удивительно, но не лава была причиной гибели жизни на планете. На протяжении тысяч лет множество вулканов в Сибири выбрасывали в атмосферу триллионы тонн парниковых газов. Лава, поджигая угольные бассейны, лишь усугубляла ситуацию. В результате количество парниковых газов достигло огромных масштабов.
Кислотные дожди уничтожали растения. Те сорняки, которые смогли выжить под воздействием кислоты, погибали от вечной тьмы, так как небо было затянуто густыми облаками. Глобальное похолодание способствовало образованию ледяных шапок в океане, что привело к падению уровня мирового океана. Мелководные моря начали массово вымирать.
Обнажение мелководья могло высвободить огромное количество метана в атмосферу, что только ухудшило бы ситуацию с парниковым эффектом.
Такая масштабная катастрофа чуть не привела к гибели всей крупной фауны планеты. На протяжении 60 000 лет сибирские траппы отравляли атмосферу и препятствовали развитию жизни на Земле.
Четвёртое вымирание
В мезозойскую эру, как и в палеозойскую, жизнь на Земле неоднократно переживала масштабные вымирания. Однако одно из них — позднетриасовое или триасово-юрское, произошедшее около 201,4 миллиона лет назад, выделяется среди других массовых вымираний.
Во-первых, оно было очень быстрым, продолжаясь всего 10–20 тысяч лет, что в масштабах истории планеты можно считать мгновением. Во-вторых, оно оказало избирательное воздействие на различные виды, почти полностью уничтожив одни и оставив в живых другие.
В морях особенно пострадали те виды, которые использовали кальций для создания защитных структур. Значительно сократилось разнообразие двустворчатых моллюсков и брахиопод, которые обычно первыми сталкиваются с массовыми вымираниями. Головоногие моллюски также понесли потери, включая множество видов и родов аммонитов, и начали отказываться от использования раковины.
Интересно, что членистоногие практически не пострадали от этого вымирания. Их разнообразие практически не уменьшилось как в морях, так и на суше. Возможно, в предыдущих вымираниях уже был достигнут определённый предел. То же самое можно сказать и о рыбах, которые уже понесли потери в предыдущих вымираниях, потеряв всех плакодерм и почти всех лопастепёрых. Позднетриасовое вымирание их практически не затронуло.
Однако среди других позвоночных всё было иначе. В морях вымирают последние конодонты. Резко сокращается разнообразие морских ящеров, включая ихтиозавров, которые теряют свою главенствующую роль на вершине морских пищевых цепей, которую они занимали в течение всего триасового периода. На суше вымирание приводит к гибели всех оставшихся синапсид, кроме цинодонтов, которые окончательно выбирают малые размеры и переходят в ночной образ жизни, обитая в норах и лесной подстилке.
Практически все амфибии также исчезают. Через «бутылочное горлышко» вымирания проходят только предки современных беспанцирных и немногие темноспондилы, которые окончательно исчезнут в первой половине юрского периода. Изменения ожидают и владык суши триаса — архозавров. Однако не стоит думать, что всё для них сложилось благополучно. Их видовое разнообразие уменьшается почти наполовину.
Вымирают все ранние архозавроморфы, включая крупных растительноядных этозавров. Практически все псевдозухии, доминировавшие на суше в триасовом периоде, также исчезают, едва успев передать в юрский период предков современных крокодилов и несколько родов крокодиломорфов. Но и эти последние на следующие почти полторы сотни миллионов лет были заключены в пресные воды.
Однако другие архозавровые ветви, почти не затронутые вымиранием, получают огромное эволюционное преимущество. Динозавры на суше и птерозавры в воздухе получают абсолютную власть над материками планеты. В юрском периоде начинается эпоха динозавров.
Что же стало причиной этого вымирания? Основной причиной учёные считают начавшийся распад Пангеи. Единый суперконтинент внезапно решил треснуть, причём не по линии соприкосновения северных и южных материков. Конец триаса совпадает с появлением Центрально-Атлантической магматической области, что является началом формирования нового Атлантического океана. Северная часть Пангеи начинает раскалываться практически по линии соприкосновения Лавразии и Балтики, а южная часть предпринимает первую попытку отделить Южную Америку от Гондваны.
Это сопровождалось масштабными землетрясениями и вулканическими извержениями. В какой-то момент концентрация вредных для здоровья продуктов извержения в атмосфере и гидросфере достигла критического уровня. И всё! Добро пожаловать вымирать!
Существует также гипотеза о падении на Землю крупного астероида. Она лучше объясняет внезапность вымирания. Проблема в том, что подходящего по возрасту кратера на теле Земли так и не найдено.
Пятое вымирание
Мел-палеогеновое вымирание. Оно произошло около 66млн. Лет назад, вызвано оно было попаданием гигантского метеорита. Этот космический объект был настолько велик что при попадании в районе полуострова Юкатан, сегодняшнего Мексиканского пролива вызвал цунами высотой 5 километров. Тогда было истреблено 75% всего населения земли а динозавры последние аммониты и белемниты, рудисты, многие диатомеи, динофиты, плеченогие и рыбы, а на суше — растения, птицы, ящерицы, змеи, насекомые были практически истреблены(или вовсе уничтожены).
Хотя на восстановление биоразнообразия потребовалось 10 млн лет, это вымирание всё же было не самым значительным, уступая по масштабности другим из «Большой пятёрки», тем не менее, оно вызывает большой интерес, поскольку форсировало эволюцию млекопитающих (в частности, и появление человека). Этот метеорит вызвал появление кратера Чиксулуб, в диаметре он достигает 180км, а в глубину 17-18км.
Также есть мнение, что динозавры были истреблены первыми млекопитающими, которые поедали их яйца, не давая им размножаться. В пользу этой теории говорит то, что некоторые виды динозавров продолжали существовать на территории современной Северной Америки и Индии, где появление опасных для них млекопитающих произошло позднее.
Также есть теория что метеоритов было два, вторым был создан кратер Шива диаметром около 300км. Влетев в землю метеориты создали гигантские взрывные волны, помимо этого оба разлетелись на осколки обстреляв землю.
Сегодняшнее вымирание
То что в современной научной среде еще не принято классифицировать как вымирание было вызвано руками человека, в настоящее время уже вымерло более восьми сотен видов растений и животных, помимо этого множество видом стоит на грани вымирания. Не так часто также упомянают тот факт, что крайне сильно изменив земную среду обитания, человек предотвратил появление множества видов. На поверхности лежат кейсы полного истребления Мамонтов и птицы Дронта(Додо), да даже возникновение пустыни Сахара многие ученые относят к деятельности представителей рода Homo. Даже в современности есть случаи когда в Китае массово истребляли воробьев, а Австралия даже на официальном уровне объявила войну птицам эму, не взирая на тот факт что эти самые эму являются национальным символом Австралии, Тогда из примерно 20000 представителей вида было убито около тысячи что, слава Богу, не повлияло на их возможность к сохранению своего вида, но даже такие цифры представляются мне ужасной дикостью.