25757-1 (707531), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Итак, мощная биомасса, быстрая смена поколений... Вот почему образовались те слои писчего мела, грандиозные отложения других известняков, многоверстые рифы.

А откуда «насос» качал воду? Ну разумеется, из центральных областей океана. Там, наоборот, создавался хронический недостаток соединений кальция. И это еще при том, что поступление кальция с континентов сильно сократилось. А вулканические острова, обросшие кораллами, находились именно там, в центральных областях океана. Выжить им было трудно. Скелеты кораллов становились тонкими, хрупкими, прибой их легко разрушал, Это продолжалось многие века подряд. Гибель океанских кораллов стала массовой.

В общем, логика подвела к тому, что начало гайотам положил известковый голод в океане.

Пик того великого потопа длился миллионы лет. За это время бывшие атоллы, увлекаемые движением литосферных плит, переместились ближе к окраинам океана и погрузились в его пучину. На глубине в сотни метров колонии кораллов уже не могли возродиться, плоские вершины гайотов так и остались мертвыми.

Такова научная версия. Согласитесь, она выглядит вполне правдоподобно. События, как будто не имевшие друг к другу отношения, становятся, как многое в неомо-билизме, жестко связанными между собой.

Однако, кроме того что эта оригинальная версия интересна сама по себе, она наводит на мысль о крайне важных исторических параллелях.

...Мировой океан знал немало наступлений на сушу и отступлений. Его уровень менялся не раз достаточно заметно, хоть и медленно. Но все эти колебания не идут ни в какре сравнение с двумя «великими потопами» — трансгрессией в позднемеловой эпохе и со столь же грандиозным затоплением суши, которое началось еще раньше, в кембрии (возможно, в конце венда). Ничего подобного этим двум событиям за последние 0,5 млрд. лет на Земле не было.

Вот в самых общих чертах география кембрийского исчезнувшего мира (570 млн, лет назад), какой она выглядит согласно неомобилистским реконструкциям. Все будущие южные материки были объединены в так называемой Гондване, В Северном полушарии — пестрая мозаика больших и малых блуждающих континентов. Современные названия подходят к ним, пожалуй, лишь условно. У Северной Америки еще нет западной части и большого куска восточной. Обособленно лежал Восточно-Европейский континент. Сравнительно недалека От него — маленький Средне-Европейский, Обширное водное пространство Палеоазиатского океана отделяли их от Сибирского и Китайского материков. А в стороне располагалась целая серия небольших массивов суши -Центрально-Казахстанский, Таримский, Индосинийскиш Со стороны Сибирского континента океан обрамляла система островных архипелагов, разъединенных многочисленными проливами и внутренними морями. О тех архипелагах и поныне многое напоминает на Алтае, ц Западных Саянах, в Туве.

Палеоатлантический и Палеоазиатский океаны можно считать некоторым подобием современной Атлантики. Кроме них, был еще огромный, омывавший почт» все континенты океан — аналог Тихого.

Итак, для географии суши в кембрии, как и в меловое время, характерна очень большая протяженность прибрежных районов, а значит, множество мелководных морей, заливов, лагун, бухт. Во время наступления океана все низменности на материках были затоплены и превратились в неглубокие акватории.

В кембрии, как и в меловом периоде, на всей Земле наступило значительное потепление.

Следовательно, можно говорить о том, что в районах мелководья шло сильное испарение воды, а концентрация солей (в том числе соединений кальция) в неглубоких морях и заливах увеличивалась. Получается, что в кембрии работал тот же, что и меловое время, «насос», перегонявший воду из океана к шельфу. 1

Однако среди обитателей моря еще не было ни кораллов, ни других активных потребителей кальция. Правда, предшествовавший венд уже располагал не только водорослями и простейшими. Но вендские животные, кан вы помните, оставались исключительно мягкотелыми организмами: подобия медуз, плоских червей, перистовидные полипы, животные, тела которых напоминали круглые фонарики с расходящимися в стороны лучами; встречались мелкие существа, обрамленные ресничками. И вдруг произошло полное крушение этого вроде бы прочного, устоявшегося мира. Вот уже полтора века геологи ищут этому объяснение. Гипотезы сменяют одна другую.

Высказывалось предположение, что, мол, существовавшие прежде мягкотелые животные оказались не защищенными от хищников и потому погибли, выжили только те, кто обрел прочную оболочку. Обсуждали состав воды. Якобы сначала в океане был излишек угле_-кислоты. Она растворяла карбонат кальция, пригодный для сооружения раковин. Позже расплодившиеся водо-росли значительно уменьшили количество углекислоты, и тогда часть карбоната кальция оказалась нерастворенной, она могла пойти на строительство твердых оболочек для животных. Образование скелетов ставили в зависимость от соотношения солей кальция и магния, которое будто бы именно с кембрия резко изменилось. В этой гипотезе не учитывается, что у многих древнейших животных раковины были не кальциевые, а фосфатные и кремниевые, следовательно, соотношения кальция и магния тут явно ни при чем. К решению загадки кембрия привлекали космические силы: резкое увеличение радиации от вспышки сверхновой звезды где-то вблизи Солнечной системы.

У большинства и этих гипотез все тот же общий недостаток — однобокость. В них не принимается в расчет комплекс кембрийской обстановки, обсуждаются лишь отдельные предположительные особенности того периода.

Да, гибель большинства мягкотелых животных венда похожа на вселенскую катастрофу. Появление существ, имеющих твердые скелеты и прочные оболочки, напоминает тотальное нашествие. А р-азвивались события, по-видимому, так.

Вендские животные занимали, понятно, наиболее благоприятные для обитания места — мелководья. У них было время приспособиться к условиям своей среды — венд длился почти 100 млн. лет.

Но началась кембрийская трансгрессия, и все в их жизни стало существенно меняться: климат, состав воды, питание. Организмы должны были приспособиться к избытку кальция в воде. Им следовало научиться либо как-то нейтрализовать в своем обмене веществ избыток кальция, либо утилизировать его. Вероятно, именно это и определило появление многочисленных животных, оснащенных раковинами, скелетами и панцирями. Археоциатов иногда называют древними кубками. Это наиболее распространенная форма их тела. Они селились колониями на дне акваторий. Их скелет — словно
бы пропитанные известью ткани. Двустворчатые раковины брахиопод напоминают раковины современных моллюсков — наружный склад кальция. Трилобитов за характерное строение тела часто именуют трехлопастными
раками. Их хитиновый панцирь на треть состоял из извести и фосфата кальция и отличался большой прочностью. Трилобиты неоднократно линяли, некоторые виды до 30 раз. А почему не обзаводиться почаще одеждой по росту, если материала для того сколько угодно? До нас дошли остатки их богатых «гардеробов».
Все эти животные появились именно в теплых мелководных морях, из которых почти совсем исчезла вендская фауна.

Кембрий еще называют фосфоритовой эпохой, потому что он подарил нам крупнейшие месторождения этой горной породы. Ее находят там, где когда-то были мелководья: в Казахстане, Сибири, Китае. Но ведь фосфорит — содружество фосфора и кальция. Как они оказались рядом именно в шельфовой зоне?

Ветры с суши отгоняли от берега в этих акваториях поверхностные слои. На их место из глубин океана поднимались воды, богатые фосфором. Это явление называют апвеллингом. Оно тем больше распространено на Земле, чем обширнее шельфовые зоны. У фосфора есть особенность: находясь в растворе, он постоянно готов соединиться с кальцием, чтобы выпасть в осадок. На больших глубинах в океане этого не происходит, мешает присутствие углекислоты. Поэтому там накапливается много фосфора. Иное дело на мелководье. Когда там начинается сильный приток глубинных вод, происходит встреча двух элементов, находящихся в изобилии. Выпадение осадка и образование залежей фосфоритов становится закономерным (одновременно с этим и кальций и фосфор воздействовали, конечно, и на живое население акваторий).

То, что кембрий богат мощными пластами фосфоритов, еще раз подтверждает: в тогдашних шельфовых водах была высока концентрация кальция, благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог свершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле—появление первых скелетов, панцирей и раковин.

У такого решения давней задачи есть и обратная проверка. Коль скоро кембрийская ситуация сходна с меловой (по крайней мере в отношении трансгрессии, климата множества мелководий и концентрации в них кальция), то меловой период тоже должен был оставить крупные образования фосфоритов.

Так оно и есть. Месторождения фосфоритов мелового периода известны давно на Русской платформе, в Африке и в ряде иных мест.

Перемещения литосферных плит, наступления океана определили географию планеты. От этого, в свою очередь, зависел климат. Он воздействовал на геохимию и биологию океана... Вот сколько могучих земных сил было задействовано одновременно! Так что для объяснения загадок кембрия, вероятно, нет необходимости привлекать еще и фантастические, внепланетные явления.

Остаются еще вот какие «почему». Первое. Почему кальциевый механизм проявился столь явно только в кембрий? Разве прежде на Земле не складывалось похожих ситуаций?

За ответом нам следует отправиться в знакомую лагуну в заливе Шарк Бей на западном побережье Австралии, где обитают современные цианобактериальные сообщества. У лагуны очень интересные особенности.

Это мелководная часть залива, отгороженная, словно порогом, поднятием дна, густо заросшего морской травой, что резко затрудняет циркуляцию воды в лагуне. Сам район расположен в полосе Великих австралийских пустынь. Воды здесь испаряется раз в 10 больше, чем выпадает с дождями, которые крайне редки. От этого концентрация солей в лагуне вдвое выше, чем обычно в морской воде. Здесь могут жить лишь немногие существа.

Остается добавить главное. Вода лагуны содержит много солей кальция. Его там так много, что корочки осаждающегося карбоната кальция цементируют ракуш-няки местного пляжа, быстро покрывают поверхность различных предметов в воде и на берегу, заполняют поры в строматолитовых постройках, похожих на невысокие тумбы ,или пеньки с округлыми вершинами. Советский ученый Георгий Александрович Заварзин недавно установил, что осаждение цианобактериями карбоната кальция связано с высоким содержанием в воде как солей этого элемента, так и поваренной соли. Сама она непосредственно в осаждении не участвует, но для организмов, образующих карбонатные корки, важно само ее присутствие. Многие современные строматолиты растут в некоторых районах вокруг выходов осолоненных вод. Да и в заливе Шарк Бей этой соли хватает.

Вот в какой обстановке чувствуют себя привычно цианобактерии. Она, надо думать, в основном приближается к той, в которой они появились впервые.

И еще. Для активного осаждения карбоната кальция синезеленым необходим свет. Недостаток его тормозит процесс. В лабораторном опыте при внезапном падении освещенности они останавливаются и дают «задний ход». Дойдя до границы света и тени, автоматически поворачивают назад. В этом отношении цианобактерии демонстрируют чувствительность на уровне современной измерительной техники. Они способны замечать разницу в освещенности всего в 4 процента. Но ведь их существование началось на Земле с небольших водоемов, уровень воды в которых постоянно рос. То было время нарождения Мирового океана. Не стремление ли оставаться поближе к свету, к поверхности водоема заставляло цианобактерий надстраивать свои строматолитовые дома? Благо, материала вокруг было в избытке.

Так что кальциевый механизм, надо думать, с большей или меньшей активностью работал еще и в архее, и в протерозое (известны водоросли, которые уже в те времена известковали свои ткани). Но с многоклеточными животными он, судя по всему, «пересекся» лишь в самом конце венда. Отсюда и приуроченность столь значительных перемен в их судьбе к кембрийскому времени.

Второе «почему» относится к великим (а также малым) потопам и к отступлениям Мирового океана. В самом деле, в чем их причина?

Это особый разговор.

АРИТМИЯ ПЛАНЕТЫ.

С той поры как моря и земная твердь начали делить между собой сферы влияния, и в самом деле стало «ничто не вечно под луной». Горные хребты рано или поздно рассыпались в прах. На их месте появлялись ровные, продуваемые насквозь пустыни. Моря убирались восвояси, когда приходил срок, обнажая дно с его бесчисленными завалами и необозримыми кладбищами. Толщи вечных льдов таяли, словно снежинки на детской ладошке. Видеть во всем этом только разрушительную работу времени, воды и ветра не приходится. Планету всегда донимали еще и иные силы, меняя климат, а то и само ее лицо.

Каждая такая смена становилась настоящей катастрофой для многих форм жизни. При этом постоянно кто-то кого-то пожирал, выживал с привычных мест и кто-то где-то начисто вымирал от невыносимых для него условий существования.

Достаточно бросить взгляд на палеонтологическую коллекцию, чтобы убедиться, сколь сильные изменения претерпевали живые существа с ходом истории Земли. Наименее древние горные породы содержат остатки организмов, которые сходны с ныне живущими. Но чем глубже лежат осадочные слои, тем чаще в них попадаются вымершие виды и меньше становится современных. Постепенно исчезают не только отдельные виды, но уже целые роды, семейства, классы животных и растений.

В каждом отдельном слое — свой состав погибших существ, в котором выделяются наиболее характерные окаменелости — остатки «руководящей», как говорят геологи, фауны (или флоры). Точно так же каждая «свита» слоев, каждая их система обладают общими Чертами растительного и животного миров. По остаткам фауны и флоры можно получить представление об отдельных геологических промежутках прошлого и привести их в хронологическую последовательность. Так родился чисто геологический отсчет времени по периодам существования тех или иных сообществ организмов.

Характеристики

Список файлов реферата