Читать онлайн «Новая история происхождения жизни на Земле». Страница 72

Модель атмосферных изменений, последовавших за падением астероида, также учитывает, что пыль, в больших концентрациях поднявшаяся в атмосферу, вызвала затемнение, а это привело к тому, что уровень света резко снизился, поэтому ослабился или вовсе прекратился процесс фотосинтеза. Большая концентрация пыли в атмосфере также повлияла на круговорот воды на Земле. Согласно климатологическим исследованиям, после столкновений планеты с большими небесными объектами средний общемировой показатель осадков снижается более чем на 90 % и на несколько месяцев остается в таком состоянии, а потом в течение полугода не превышает 50 % от нормы. Последствия всех этих явления для биосферы хорошо известны[213].

Выше мел-палеогеновое вымирание представлено как комплекс последствий одного события. На Землю что-то упало, и это падение привело к изменениям в окружающей среде, достаточным, чтобы уничтожить более половины всех видов. Все просто, но есть один момент, который не дает покоя. Земля столкнулась с астероидом в период своей невиданной вулканической активности, сопровождавшейся излиянием базальта. Это событие произошло в области, которая теперь называется «Деканские траппы». Из недр Земли на поверхность вышли многочисленные тонны базальта. Примерно 84 млн лет назад массы расплавленной породы отделились от мантии и стали подниматься сквозь земную кору, этот процесс занял около 20 млн лет. Это движение внутри планеты попутно вызвало ряд истинных перемещений полюсов (реакция вращающейся планеты на смещение веса в областях, близких к ее поверхности). Быстрые перемещения в масштабе планеты могли привести к нарушению баланса в некоторых экосистемах. Например, большая часть западной Канады и Аляска, по-видимому, до периода 84 млн лет назад находились на тех же широтах, что и Мексика, но в конце мезозоя оказались довольно далеко оттуда.

Самым важным последствием излияний базальта, как уже было несколько раз показано нами в данной книге, являлось насыщение атмосферы углекислым и другими парниковыми газами. Земля быстро потеплела на полюсах, в высоких широтах и, хотя и не так быстро, — на экваторе. Эти условия послужили причиной так называемого парникового вымирания: большое излияние базальта вызывает сильное потепление в высоких широтах, что приводит к значительному уменьшению концентрации кислорода в океане, к поверхности океана начинают подниматься насыщенные сероводородом и потому токсичные глубинные воды — живые организмы погибают, что и произошло в девоне, перми и позднем триасе. Маленький гнусный секрет геологов заключается в том, что мы очень долго не хотели раскрывать истинных причин тех массовых вымираний. Кому охота признавать, что биологическая катастрофа произошла из-за вонючего сероводорода, тогда как есть красивый кратер от упавшего астероида?

Наука тем не менее все расставляет по своим местам, если предмет изучения достаточно интересный. Поэтому стоит вспомнить еще несколько интересных вопросов относительно того, почему динозавры (да и не только они) вымерли 65 млн лет назад. Например, почему воздействие Деканских траппов[214] на биосферу тех времен не так очевидно, как в случаях с другими излияниями базальта, принесшими столько разрушений и погубившими столько видов?

На самом деле Деканские траппы произвели огромные разрушения. Возможно, самым ярким доказательством этому является, простите за нескромность, результат нашей работы в Антарктике. В 2012 году один из наших студентов, Том Тобин, показал, что действительно имело место потепление океана приблизительно за сотню тысяч лет до столкновения с астероидом, и вымирание видов вследствие этого действительно произошло. Глобальное потепление как один из конечных результатов излияния базальта заметнее проявляется в высоких широтах планеты. Тропики уже достаточно жаркие, какими им и полагается быть. В нашем современном мире мы наблюдаем как раз такую картину — Арктика и Антарктика подвергаются потеплению в большей степени, а вместе с тем и более заметному разрушению экосистем.

Все верно, в нас врезался большой астероид, и это привело к мел-палеогеновому вымиранию. Однако до этого события в течение сотен тысяч лет мир становился теплее из-за излияния базальта. Мы можем закончить эту главу избитой «боксерской» метафорой: нокаут по определению — это один мощный удар, но очень редко один первый удар, не важно, насколько он силен, приводит к нокауту, сначала может состояться несколько раундов, с выпадами и ударами по корпусу. Деканские траппы «измотали» биосферу, астероид нанес решающий удар.

Самыми первыми из известных в истории млекопитающих были существа размером не больше крота, которых назвали морганукодонами, они обитали около 210 млн лет назад в позднем триасе. Хотя эти животные находились на периферии экосистем и опасались рыскающих повсюду хищных динозавров, но, в отличие от последних, каким-то образом выжили во время мел-палеогенового массового вымирания. Через некоторое время к морганукодонам присоединились и другие примитивные, но тем не менее «настоящие» млекопитающие. Все современные млекопитающие, включая человека, являются потомками одной группы, пережившей мел-палеогеновую биологическую катастрофу. Когда рухнул мир динозавров, планета подверглась нашествию крыс. По крайней мере, это были существа, по размеру и форме похожие на крыс[215].

Палеонтологи долгое время полагали, что предки всех современных млекопитающих произошли из одной области северных материков, а когда в мезозое Пангея медленно начала распадаться, те первые млекопитающие мигрировали к югу, к Антарктике и Австралии, по сухопутным перемычкам между континентами. Представьте себе потеки краски, стекающей по земному шару с севера на юг — так раньше представляли себе распространение млекопитающих по миру. Однако от этой теории пришлось отказаться, как и от многих других, по мере накопления исследовательского материала, собранного благодаря ископаемым находкам и данным генетики. Теперь все выглядит наоборот: млекопитающие мигрировали с юга на север, постепенно «модернизируясь». Совершенно новые образцы ископаемых подтверждают, что на юге более развитые млекопитающие появились раньше, чем в северных областях.

Генетические исследования показывают, что XXI век — век научных сюрпризов[216]. Вот три главных. Во-первых, крупнейшие «группы» млекопитающих — 18 существующих сегодня отрядов, а также некоторые из подотрядов и даже семейств на самом деле появились задолго до исчезновения динозавров, а это опровергает давно утвердившийся взгляд, что время развития данных групп — не ранее конца мел-палеогенового вымирания. Образцы окаменелостей демонстрируют, что большинство современных групп появились около 60 млн лет назад, после гибели динозавров, но, по данным молекулярных исследований, получается, что развитие разнообразия видов млекопитающих началось около 100 млн лет назад[217].

Во-вторых, важнейшие эволюционные изменения и появление разнообразных таксономических групп произошли на южных континентах, а не на северных.

В-третьих, многие группы казались очень и очень дальними родственниками, а на деле вышло, что они чрезвычайно близки. Например, палеонтологи всегда считали, что летучие мыши входят в тот же подотряд, что и тупайи, шерстокрылы и приматы. Генетические данные тем не менее сближают летучих мышей с коровами, свиньями, кошками, лошадьми и китами. Киты, в свою очередь, сегодня известны тем, что происходят от животных, близких свиньям, а не тем существам, от которых произошли тюлени.

Своим эволюционным успехом млекопитающие обязаны особым изменениям в анатомии, в том числе отделению челюсти от ушных костей, что позволило черепу более поздних млекопитающих раздвинуться в стороны и назад, то есть обеспечить место для более крупного мозга. Впрочем, самое важное новшество — эволюция зубов: верхние и нижние коренные зубы морганукодонов сцеплялись таким образом, что эти животные могли расчленять пищу на более мелкие части.

Современные млекопитающие делятся на две основные группы: более древние сумчатые, у которых детеныши рождаются совсем крошечными и затем донашиваются в особой сумке, и более поздние потомки древних предков — плацентарные млекопитающие. Новые исследования ДНК позволяют определить, что плацентарные возникли от сумчатых не позднее 175 млн лет назад[218]. Это же подтверждают и ископаемые, особенно находки из Китая[219] — там обнаружены совершенно неизвестные до недавнего времени ископаемые останки первых плацентарных, которые подтверждают сведения генетических исследований. Этому ископаемому существу, названному «эомайя», 125 млн лет, а это значит, что первые плацентарные начали появляться еще в юрском периоде[220].