25757-1 (707531), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Таков ключ к коду, которым зашифрованы тексты Великой каменной книги истории Земли. Окаменелость может дать более или менее четкое представление о некогда жившем организме и вместе с тем многое рассказать об условиях жизни и климате исчезнувшего мира.
Остатки одних видов морских животных и водорослей расскажут о давней беспокойной жизни теплого океана. Другие ископаемые — об океане холодном. Глядя на окатанные обломки раковин, перемешанные с песком и гравием, воображение рисует картину протяженного берега, растревоженного гулким прибоем. Осадки из мелких глинистых частиц, содержащие хорошо сохранившиеся раковины моллюсков, иглы морских ежей, свидетельствуют об исчезнувшем шельфовом мелководье. Наземные животные и растения, древесные стволы с корнями, еще погруженными в глину,— признаки того, что на этом месте была суша. В общем, история камня, развитие жизни и метаморфозы климата неотделимы друг от друга, ибо только вместе они составляют историю Земли.
В биографии нашей планеты, почти как и в жизнеописании человечества, обычно говорят о доисторической эпохе, древней истории, средних веках и новом времени. О первой у нас уже шла речь. Ей-то и обязана наша планета тем, что к палеозою (древняя жизнь) уже везде господствовали довольно развитые организмы. С течением времени эта жизнь становилась богаче, очевиден ряд ступеней ее развития, они-то и расчленяют палеозойскую эру (570—230 млн. лет назад) на крупные геологические периоды каждый со своим населением, минералами, климатом. Хотя это расчленение установлено геологами давно, единого мнения о причинах такой природной периодизации у них нет поныне. Но к этому мы с вами еще вернемся. А сейчас продолжим наши маршруты по далеким временам. Нас ждет немало странного.
И первое — это значительные колебания климата.
Причем порой и одновременно на всей планете. С двумя такими резкими скачками мы уже имели дело. Помните? После вселенской стужи на юной Земле наступила, благодаря парниковому эффекту, исключительно теплая эра. А позже утрата атмосферой теплового экрана привела 2,4 млрд. лет назад к первому ледниковому периоду.
Однако причины тех климатических скачков были уникальны. Первый — начало дегазации, накопление в атмосфере углекислого газа. Второй — затопление рифтовой зоны с образованием единого Мирового океана и колоссальное изъятие той же углекислоты из атмосферы. С тех времен, как известно, дегазация Земли не прекращалась и океан из рифтов не уходил. То есть условия на планете вроде бы стабилизировались. А смена значительных похолоданий и потеплений почему-то продолжалась. Причем разница температур была по временам немалая. И каждая такая смена продолжалась, как правило, не века, не тысячелетия — десятки миллионов лет.
За теплым кембрием последовало похолодание, особенно в Южном полушарии. В Северо-Западной Африке до сих пор сохранились признаки оледенения, которое там было примерно 450 млн. лет назад. Эта снежная шапка конца ордовика и начала силура охватывала пространство от современных границ Марокко до Чада — почти до середины материка. Похолодание было, возможно, небольшое, но, по-видимому, коснулось всей планеты, так как ледники появились не в высоких горах, а на равнине.
На смену ему пришла засуха начала девонского периода, может быть, самая грандиозная в истории Земли. А середина девона и начало последующего карбона снова,. особенно в Северном полушарии, было отмечено более влажным тропическим климатом. Однако недолгим. К концу периода (300 млн. лет назад) похолодание охватило почти всю планету.
Это было одно из крупнейших оледенений. Южный полюс к тому времени переместился на • юг Африки. Мощный ледяной щит занял огромное пространство — до 45° палеошироты. Что это значило для всей Земли, можно приблизительно себе представить, если мысленно перенести ту ситуацию в Северное полушарие наших дней. В зоне вечной стужи оказалась бы вся европейская часть СССР вплоть до Кишинева, Одессы, Керчи, Краснодара и Астрахани. Истинно арктические холода добрались бы до Будапешта, Вены, Мюнхена и Парижа.
Кстати, именно мобилизм дал убедительное объяснение этому долгое время остававшемуся таинственным феномену природы. До той поры пока считалось, что все южные материки и полуостров Индостан в карбоне и в перки пребывали на своих нынешних местах, приходилось признавать, будто границы ледников доходили до одиннадцатой параллели, занимая чуть ли не полпланеты. Ведь следы той могучей снежной шапки найдены в районах, разделенных сегодня океанами,— в Южной Америке, Африке, Индии, Австралии, Антарктиде. Только оригинальная идея о существовании вегенеровской Пангеи, объединявшей в палеозое все эти материки и впоследствии расколовшейся, прояснила реальную ситуацию того далекого прошлого.
После очередного скачка — после потепления в юре, мелу и частично в палеогене (190—60 млн. лет назад) — снова пришло похолодание, проявившееся в серии сравнительно недавних наступлений ледников.
Так почему же происходило все это на вроде бы вполне сформировавшейся планете? И еще неплохо бы знать, происходило ли это с педантичной монотонностью метронома или планету донимали приступы аритмии?
Тут уместно вспомнить об открытии нашего палеонтолога Сергея Викторовича Мейена из Геологического института АН СССР — ученого, отличавшегося большим вкусом к тонкостям своей специальности.
Как-то, знакомясь с коллекциями остатков растений раннекарбонового времени (предшественника эпохи великого оледенения), коллекциями, собранными в разных местах Восточной Сибири, Мейен крайне удивился тому, что все это были плауны. Непривычные виды, но бесспорные плауны, то есть растения теплолюбивые. А именно этим свойством им в данном случае не полагалось обладать: они росли сравнительно недалеко от тогдашнего Северного полюса (как установлено, полюса медленно перемещаются по поверхности Земли). Поскольку ископаемые плауны все-таки были плаунами, приходилось допустить вроде бы совершенно невероятное: в те времена на маковках планеты было... тепло.
Ситуация складывалась парадоксальная. Мимо такой не пройдешь. И Мейен углубился в изучение геологических подробностей тех мест. Выяснились интересные вещи.
В отложениях того же раннего карбона р50 млн. лет назад) в той же Восточной Сибири обнаружился гипс, который обычно откладывается в теплом засушливом климате. Получалось, что и в самом деле, как это ни удивительно, тогда район Северного полюса не знал морозов.
Позже ученый убедился: это в истории Земли не исключение.
Помню подвижное лицо Мейена, его живые глаза, даже, кажется, победное поблескивание очков в темной оправе — все в его внешности во время рассказа о завершенном исследовании передавало, сколько радостных минут он пережил, открыв такой феномен природы.
— Судя по палеонтологическим свидетельствам,— говорил он, морозные зимы захватывали полярные области лишь в отдельные эпохи.
Трудно быстро переварить такое. Еще труднее отойти от привычной мысли, что существование крупных полярных шапок снега и льда, подобных современным, не следует считать вечным. А Мейен продолжал:
— Мы должны искать ответ не на вопрос, почему в раннем карбоне или в какой-то иной эпохе у Земли не было ледниковых шапок, а на вопрос, отчего они иногда образовывались и меняли весь климат планеты.
Что ж, в таком случае великое пермокарбоновое оледенение исключительно вдвойне. Значит, все-таки аритмия. Тем интереснее попытаться выяснить ее причины.
Для нас с вами также важно, что ко всем значительным изменениям климата были приурочены более или менее крутые повороты в развитии жизни на Земле.
В силуре (440 млн. лет назад) растения стали заселять сушу. Как раз в эпоху похолодания, когда ледяная шапка занимала весь северо-запад Африки. Выли они мелкие, без корней и листьев, самые примитивные из сосудистых — псилофиты. Хотя странно, конечно, почему такая акция пришлась на малоподходящую по климату эпоху.
, О причинах выхода растений на сушу высказывались разные соображения. Говорили, например, о захвате свободных экологических ниш. Как будто их трудно было найти, не выбираясь из океана. И сегодня в морях плотно заселены хорошо прогреваемые, богатые пищей шель-фовые воды. А вдали от них — реденько. Для переселенцев — сколько угодно мест. Вряд ли в древнейшие времена было иначе. Так что для захвата свободных ниш нашлись бы закоулки и в более привычных подводных пределах. Поэтому сомнительно, чтобы кто-то по доброй воле стал бы вылезать на сушу — в с6И!ршенно чуждую среду. А коль скоро все-таки вылез, to, надо думать, не от хорошей жизни. Наверное, деваться было некуда: или переселяйся, или вымирай.
Мы с вами еще вплотную займемся тем, почему это, произошло именно в силуре и что могло создать тогда экстремальную ситуацию. Здесь же только давайте отметим: то было время одного из климатических сдвигов.
А вот чем оказались отмечены некоторые другие.
В связи с безморозным ранним карбоном, северное на селение которого так заинтересовало Мейена, ученый напоминает о важном обстоятельстве. Солнце тогда ходило по небу так же, как сейчас, и в высоких широтах оно на зимние месяцы скрывалось за горизонтом, после; чего, естественно, наступала теплая арктическая ночь.
И в этой темноте многие дни стояли заросли плаунов?
- Странный ландшафт! — говорил ученый.— Его трудно себе представить. Палеоботаники привыкли к облику еврамерийских плауновидных. Это были деревья с раскидистыми кронами. Совсем иначе выглядели арктические плауны. Через мои руки прошли тысячи!
экземпляров, но лишь в редких случаях я наблюдал ветвящиеся стебли. Обычно это прямые палки без ответвлений и веточных рубцов. Потолще у одних родов и видов, потоньше у других. Стволы росли несколько лет.
Получались длинные, не ветвящиеся, с пучком живых листьев наверху и ежиком отсохших пониже. Да, очень странный ландшафт: по берегам рек и озер унылая щетка из палок разной величины; некоторые стволы падают, вода подхватывает их и несет, наваливая кучами в заводях...
«Вымерла», по словам ученого, безморозность, вымерли и невероятные растения.
Когда в середине карбона в преддверье великого оледенения установилась сезонность климата, флора Земли по-своему отреагировала на такое «нововведение». Растения обрели способность с угасанием лета как бы засыпать. Они продолжали жить, прекращая рост до наступления теплых дней. О том сегодня рассказывают ископаемые корданты, которые одними из первых обрели в то время годичные кольца роста.
Переход от теплого мезозоя («средняя жизнь») к холодам кайнозоя («новая жизнь») ознаменовался (60 млн. лет назад) решающим событием в жизни, обитателей Земли. Появились теплокровные млекопитающие, животные, обладающие ценнейшим качеством при неустойчивости температуры воздуха — способностью регулировать температуру тела. Иными словами, способностью создавать для своей жизнедеятельности в некотором смысле искусственную среду. Живая природа в очередной раз продемонстрировала поразительную изощренность.
В общем, сильное действие климатического пресса на изменчивость земной биоты очевидно.
Каковы же причины крупных климатических перемен на нашей планете? Они так давно обсуждаются в науке, что, кажется, высказано все, что смогло предоставить на заданную тему человеческое воображение. Как водится, фигурируют и космические силы...
Это уже становится каким-то стандартом мышления — сталкиваясь с особо сложной проблемой, растерянно озирать заоблачные дали: не там ли ответ? Как будто наша планета начисто лишена динамичных сил, способных приводить в действие многоступенчатые процессы. Я уже говорил, что некоторые «космические» догадки, в общем-то, напоминают попытку отложить решение вполне земных проблем на потом. Хотя, конечно, Земля — часть Вселенной, и космос не может не воздействовать на нее. Вопрос, по-видимому, в степени воздействия.
Солнце для нашей планеты — главный излучатель энергии. Как без него представить себе формирование климата! Но сильные колебания этого климата... Оно ли за них в ответе?
Миллиарды лет назад наше светило действительно посылало на Землю гораздо меньше тепла и света, чем сейчас. Однако уже к началу палеозоя (570 млн. лет назад) особой разницы практически не существовало. Считается, что светимость Солнца весьма устойчива и растет очень медленно — около 1 процента за 100 млн. лет.
А пульсации? Хорошо известно, что активность Солнца (появление на его поверхности пятен, вспышек, протуберанцев с последующим коротким усилением радиации) растет и ослабевает Каждые 11 лет. Вдвое больший цикл — 22 года — чередование магнитной полярности пятен (смена знаков магнитных полюсов). Некоторые данные позволяют говорить о 90-летних циклах. Сравнительно недавно академик Андрей Борисович Северный с сотрудниками Крымской астрофизической обсерватории АН СССР открыл Пульсации Солнца с периодом 160 мин. Затем бирмингемская группа английских ученых обнаружила 5-минутные колебания.
На какую из этих пульсаций можно возложить ответственность смены климатов с неравными промежутками в Долгие миллионы лет?
Когда детально исследовали древние отложения в озерах Австралии, то установили, что периодические чередования плотности отложений с 11-, 22- и 90-летней цикличностью неизменны в течение всех последних 660 млн. лет.
— Никаких существенных изменений в солнечных циклах примерно за последний миллиард лет не произошло,— считает академик Северный.
Но может, дело в переменчивости положения поверхности Земли по отношению к потоку солнечных лучей?
О вероятности некоторого непостоянства земной орбиты астрономы заговорили еще в прошлом веке. Позже югослав М. Миланкбвич вроде бы даже нашел этому математическое обоснование: цикличность в десятки тысяч лет. Орбита Земли то вытягивается, то приближается к круговой, и наша планета временами оказывается то дальше от Солнца, чем обычно, то ближе. Это вычисленное для последнего миллиона лет «дальше» действительно совпало с недавними короткими ледниковыми эпохами, а «ближе» — с межледниковьем. Подобные вещи всегда впечатляют. Но восторги оказались преждевременны. Главное возражение: такие же непостоянства орбиты должны бы происходить и в более ранние эпохи, признаков же покровных оледенений в течение почти 200 млн. лет в мезозое и начале кайнозоя не обнаружено.
Как видите, космические силы далеко не всевластны
на нашей Планете.
А что же в семействе «земных» гипотез? Не обошли ли они своим вниманием изменчивость планетарный
климатов? Разумеется, нет. Слово их авторам.
«Главное — концентрация водяного пара в атмосфере. Она выше — парниковый эффект сильнее, и наоборот. Отсюда сильные похолодания и потепления».
«Ничего похожего. К Земле, изолированной от Солнца облаками, приходит меньше энергии. Вот тут и наступает похолодание. С ним уменьшается испарение. А становится меньше облаков, лучше греет Солнце. Но приходит тепло, начинается активное испарение, появляется больше облаков. Опять похолодание»...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
