Perm-utryddelsen er den største artsutryddelsen på planeten i geologisk historie, og skjedde på jorden for rundt 250 millioner år siden. Den vanligste hypotesen om årsakene til denne utryddelsen – vulkansk – har nylig fått ny bekreftelse fra paleogeologer.
Hvis vi ser på lærebokens geokronologiske tabell, på tidsskalaen for hvilke geologiske epoker og perioder er ledsaget av en beskrivelse av de dominerende floraene og faunaene, vil vi se at i triasperioden etter den permiske perioden, dominerte helt andre former på jorden . På slutten av Perm forsvinner de eldgamle skogene med gigantiske klubbmoser og bregner (som ga oss de for tiden aktivt utviklede kullforekomstene), bebodd av øglelignende amfibier, og de erstattes av bartrær. I dyreriket ble den sene permiske epoken preget av utseendet til ekte øgler - store krypdyr, som bestemte hele utseendet til den påfølgende mesozoiske epoken i synspunktene til moderne skolebarn og avanserte journalister.
Perm-utryddelsen avsluttet paleozoikumtiden, som varte i 420 millioner år. Perm-utryddelsen ga plass på planeten for mesozoisk flora og fauna.
Årsaken til en så enorm endring i klasser av planter og dyr på grensen mellom paleozoikum og mesozoikum ligger i den katastrofale endringen i det globale tropisk klima moderat og i en betydelig endring i kjemisk sammensetning jordens atmosfære. Og disse endringene er forårsaket vulkansk aktivitet på territoriet til det moderne Sibir.
I de fjerne geologiske tider eksisterte ikke Sibir som sådan. Det fantes ikke noe Europa, ikke noe Asia, ikke noe eurasisk kontinent i det hele tatt. Og det var et enkelt superkontinent Pangea, som også inkluderte Afrika, Antarktis, Australia og begge Amerika. Og det var bare ett hav som vasket Pangea på alle kanter - superhavet Panthalassa.
Men for 252 millioner år siden, av en eller annen grunn (årsaken er fortsatt et diskutabelt spørsmål), ble supervulkaner aktive. Deres kraftige utbrudd stengte i årtusener sollys, sluppet ut i atmosfæren stor mengde støv og sot. En lang epoke med skumring begynte med en generell avkjøling, som de tropiske paleozoiske skogene med deres amfibiske befolkning ikke kunne overleve. På bare 50 tusen år døde 65-70% ut katastrofalt terrestriske arter. I vitenskapen er denne utryddelsen kjent som den permiske biosfærekatastrofen.
Men den grandiose permiske utryddelsen av terrestriske floraer og faunaer viser seg bare å være en svak refleksjon av biosfærekatastrofen som skjedde litt senere i Panthalassa-havet. I følge paleontologer ble 90 % av innbyggerne i undervannsverdenen utryddet.
Frigjøring av aggressive vulkaner kjemiske substanser forårsaket sulfat, nitrat og annen sur nedbør i atmosfæren. Støvet som la seg på den enorme vannoverflaten inneholdt også syreradikaler. Men hovedfaktoren viste seg å være karbondioksid CO2, i utrolige mengder - billioner av tonn! – slippes ut i atmosfæren på grunn av vulkanske utslipp, og sekundært – på grunn av totalt skogbranner. Generelt sett, selv om det var dårlig løselig i vann, kom karbondioksid likevel inn i det i enorme mengder. Og i oppløsning ble det til karbondioksid H2CO3 (dette er den som svir tungen i brus).
I løpet av rundt 10 tusen år har vannet i verdenshavene oksidert, og pH i vannmiljøet har falt kraftig (etter geologiske standarder) med 0,7 enheter. Og Panthalassa-havet var tomt i lang tid.
Alt det ovennevnte er resultatet av lang og møysommelig forskning utført av geologer, geokjemikere og paleontologer fra forskjellige land, bit for bit for å få ny kunnskap om planetens fjerne fortid.
Det siste (men langt fra definitivt) bidraget ble gitt av geologer som studerte de permiske kalksteinsforekomstene i De forente arabiske emirater (UAE) på kysten av Persiabukta. Forskere undersøkte innholdet av to borisotoper i biogen kalkstein. Disse to variantene av atomer av samme kjemisk element forskjellig i konsentrasjon i alkaliske og sure vann, som er en markør for å bestemme pH i vannmiljøet der permiske skalldyr, foraminifer tester amøber og andre marine organismer med et kalkholdig skjelett en gang levde. Fra skjelettene deres, gjennom millioner av år, ble kalksteinene som har overlevd til i dag dannet.
Geologer har konkludert med at vannet i dette området i den sene permtiden hadde økt surhet. Disse studiene bekreftet riktigheten av en lignende konklusjon fra andre spesialister angående kalsiumisotoper i de samme kalksteinene.
De oppnådde resultatene kan selvfølgelig ikke kalles en sensasjon (slik media presenterte det) - bare nok et sandkorn i mursteinen til den moderne vitenskapens grandiose skyskraper. Men denne "mursteinen" i seg selv er på en måte hjørnesteinen.
Som forskerne selv bemerker, gjorde arbeidet deres det mulig å finne ut årsakene til den andre utryddelsen (pantalasisk) av dyr i den sene permtiden, men forklarer ikke nedgangen artsmangfold under den første utryddelsen, som skjedde flere titalls årtusener tidligere og varte i 50 tusen år. Som paleogeologiske data indikerer, økte også surheten i vannmiljøet på dette første stadiet av utryddelse, men bare litt.
Hvordan kan vi tolke disse dataene for senpermiske kalksteiner på den arabiske halvøy? Åpenbart beviser de nok en gang at den vulkanske aktiviteten til slutten av Perm førte til en biosfærerevolusjon og en to-trinns utryddelse av biota på planeten.
Den første utryddelsen - av terrestrisk flora og fauna - er beskrevet ovenfor. Det var en konsekvens av en klimakatastrofe (blackout jordens overflate og en nedgang i globale landtemperaturer på grunn av forurensning og uklar atmosfære av sot og støvpartikler som slippes ut av vulkaner og branner). Det vil si at her har vi en etablert analog av den berømte matematiske modellen for "atomvinter", først beskrevet av Carl Sagan og studert i detalj av Computing Center ved USSR Academy of Sciences på begynnelsen av 1980-tallet under ledelse av akademiker N. Moiseev ("Mir-3" modell).
Den andre, enestående utryddelsen er hydrobiotaen til Panthalassa-havet, som fulgte den første jordiske utryddelsen gjennom en kort geologisk periode (den har ingen kjente matematiske analoger). Det er forårsaket av kjemisk forurensning av atmosfæren og overflatevann og syredannende anhydrider og som en konsekvens sekundær forurensning-forsuring av verdenshavene som følge av oppløsning av anhydrider (først og fremst CO2) i vann. Selv om karbondioksid er mye mindre aggressivt enn syrer med nitrogen-svovel-klorholdige radikalrester, og oppløsningen av CO2 i vann er veldig middelmådig, var mengden i atmosfæren fenomenal stor. Og det er god tid. Som et resultat var det karbondioksidet som kom inn i atmosfæren fra de "sibirske" vulkanene og brennende bregnejungler som kraftig forsuret verdenshavene. Dette er en endring i den kjemiske sammensetningen og surheten som er kjent for Perm sjødyr miljøet og ødela dem.
Karbondioksid reagerte med vann for å danne karbonsyre H2CO3, som reagerte med det allestedsnærværende kalsiumet for å danne det tungtløselige saltet CaCO3, ganske enkelt kalt kalkstein. Vannorganismer med et kalkholdig skjelett som overlevde apokalypsen, ekstraherte denne kalksteinen fra løsningen (sannsynligvis, det ville være mer riktig å si, de ekstraherte den oppløste sure resten, CO3-radikalet, og selv kombinerte det med kalsium) og bygde kalsium- inneholder eksoskjelett fra den. Det rike kalkinnholdet i vannet forårsaket en eksplosjon i antall kalsiumholdige organismer. I løpet av mange millioner år tok de dermed gradvis ut karbondioksid oppløst i vann, og akkumulerte det i form av fullstendig uløselige kalkavsetninger av skjellbergarter, kalksteiner (bløtdyr) og kritt (foraminifera). Det vil si at de returnerte surheten til havvannet til sin tidligere (eller nåværende) nøytrale tilstand. Og de etterlot seg skjellberg, som gradvis ble til forekomster av kritt og kalkstein. Og noen av dem gikk videre og ble i sin tur over millioner av år til kalsitt, dolomitt, mergel og marmor - det vil si til verdifulle byggematerialer.
Det er dette som bekymrer vitenskapelig betydning beskrev arbeid med studiet av senpermiske kalksteiner.
Men en annen viktig konklusjon følger av dette arbeidet til geologer (de understreker selv dette): masseutryddelse av dyr kan være en advarsel for mennesket i forbindelse med dets aktive industrielle aktivitet, og føre til utslipp til jordens atmosfære karbondioksid. Det er med dette at forskere tilskriver økningen i gjennomsnittlig pH-nivå i havet med 0,1 til dags dato siden begynnelsen av den industrielle revolusjonen.
Leser, vær oppmerksom: det tok titusenvis av år for forsuringen av Panthalassa-protohavet med 0,7 hydrogenenheter ved vulkaner og branner. Den industrielle revolusjonen begynte i England for bare 300 år siden, i Russland for 200, og noen steder i verden har den ikke engang nådd ennå. Men i løpet av denne historiske (og ikke geologiske!) perioden har havet allerede forsuret med 0,1 enheter. Dette ber om en sammenlignende konklusjon som vil få håret på hodet til å bevege seg!
Etter geologiske standarder, en av de mest katastrofale utryddelsene i jordens historie, som skjedde i Perm periode, varte bokstavelig talt ett øyeblikk. I følge forskere fra Massachusetts Institute of Technology ble 96% av akvatiske arter og 70% av landlevende arter utryddet på bare 60 tusen år. Ingenting lignende har skjedd i historien til planeten vår siden den gang.
Forskere var i stand til å oppnå det fantastiske tallet på 60 tusen år takket være nye, mer nøyaktige metoder for å bestemme alderen til bergarter.
"Vi har en ide om eksakt alder og varighet av utryddelse," sa MIT geologiprofessor Sam Bowring. – Men hvordan var det mulig å drepe 96 % av alle innbyggerne i havene på bare titusenvis av år? Det ser ut til at eksepsjonell utryddelse krever en eksepsjonell forklaring."
Omtrent 10 tusen år før katastrofen ble jordens hav utsatt for store mengder lette karbonisotoper. Som et resultat ble vannet sterkt forsuret, og temperaturen økte umiddelbart med 10 grader. Det var disse hendelsene som ødela det meste av livet i havet, er forskerne sikre på.
Som du vet, er den permiske masseutryddelsen en av de fem masseutryddelsene. Det markerer grensen mellom de permiske og trias geologiske periodene (det skiller også paleozoikum og mesozoikum). Alderen på denne grensen i henhold til den moderne (2012) geokronologiske skalaen er 252,2 ± 0,5 millioner år.
Dette er en av store katastrofer biosfære i jordens historie, noe som førte til utryddelse av 96% av alle marine arter og 70 % av landlevende virveldyrarter. Katastrofen var den eneste kjente masseutryddelsen av insekter, noe som resulterte i utryddelse av rundt 57 % av slektene og 83 % av artene av hele klassen av insekter. På grunn av tap av slik mengde og mangfold biologiske arter restaurering av biosfæren tok mye mer en lang periode tid sammenlignet med andre katastrofer som fører til utryddelse.
Modellene som utryddelsen skjedde etter, er under debatt. Ulike skoler antyder fra ett til tre utryddelsessjokk.
Utryddelsen var rask (varte ikke mer enn 200 tusen år), synkron i havet og på land, og ble ledsaget av massive branner. Antagelig var det forårsaket av et kraftig utslipp av klimagasser forårsaket av fellemagmatisme i det som nå er Sibir, noe som førte til betydelig overoppheting av planeten og tørke. Tropiske skoger var de første som døde, etterfulgt av annen vegetasjon, noe som resulterte i en kraftig økning i erosjon og jordtap.
Foreløpig har ikke eksperter en generelt akseptert mening om årsakene til utryddelse. En rekke mulige årsaker vurderes:
– katastrofale hendelser:
– økt vulkansk aktivitet i Sibir;
– fall av en eller mange meteoritter, eller jordas kollisjon med en asteroide med en diameter på flere titalls kilometer (ett av bevisene på denne hypotesen er mulig tilstedeværelse av et 500 kilometer langt krater i området Wilkes Land);
– plutselig utslipp av metan fra bunnen av havet;
– erverv av archaea (slekten Methanosarcina) av evnen til å behandle organisk materiale med frigjøring av store volumer metan.
– gradvise miljøendringer:
– anoksi – endringer i kjemisk sammensetning sjøvann og atmosfære, spesielt oksygenmangel;
– økende klimatørrhet;
- endring havstrømmer og/eller havnivå påvirket av klimaendringer;
Den vanligste hypotesen er at årsaken til katastrofen var utløpet av feller (først de relativt små Emeishan-fellene for ca. 260 millioner år siden, deretter de kolossale sibirske fellene for 251 millioner år siden), som kan føre til en vulkansk vinter, et drivhus. effekt på grunn av utslipp av vulkanske gasser og andre Klima forandringer som påvirket biosfæren.
Bevis på at nedslag av asteroider kan ha forårsaket katastrofen i sen kritt har gitt opphav til hypoteser om at lignende hendelser også kunne ha forårsaket andre masseutryddelseshendelser, inkludert Perm-utryddelsen, og kratere av lignende størrelser blir søkt for å teste disse hypotesene.
I Australia og Antarktis ble det funnet bevis på eksistensen av slaghendelser som tilsvarer den permiske perioden: kvartskorn av nedslagsopprinnelse, fullerener med inneslutninger av inerte gasser av utenomjordisk opprinnelse, fragmenter av meteoritter i Antarktis og korn som inneholder økt nivå jern, nikkel og silisium - muligens av slagopprinnelse. Imidlertid er påliteligheten til de fleste av disse studiene svært tvilsom. For eksempel ble kvarts fra Antarktis, som ble antatt å være av slagopprinnelse, nylig undersøkt ved hjelp av optiske og elektronmikroskoper. Som et resultat ble det avslørt at de funnet prøvene mest sannsynlig ble dannet som et resultat av plastiske deformasjoner i faste kropper, og ikke fra påvirkninger under tektoniske prosesser som vulkanisme.
Flere kratere (muligens av nedslagsopprinnelse) regnes som spor av meteoritter som forårsaket masseutryddelsen fra Perm, inkludert Bedout-strukturen i det nordøstlige Australia og det hypotetiske Wilkes Land-krateret i det vestlige Antarktis. I hvert av disse tilfellene ble den kosmiske virkningshypotesen ikke bekreftet og ble kritisert. Og når det gjelder Wilkes Land, er ikke alderen til disse geologiske formasjonene nøyaktig bestemt og kan tilhøre senere perioder.
Som et resultat av masseutryddelse forsvant mange arter fra jordens overflate, hele ordener og til og med klasser ble en saga blott; de fleste av rekkefølgen av parareptile (bortsett fra forfedrene til moderne skilpadder), mange arter av fisk og leddyr (inkludert trilobitter). Gjenoppbygd marine økosystemer: rollen som revbyggere går fra mosdyr til koraller, bunnfiltermatere - fra brachiopoder til muslinger.
Katastrofen rammet også mikroorganismenes verden hardt.
Som et resultat er planeten vår sterkt ødelagt. Noen forskere tror generelt at jorden var prisgitt sopp som matet på restene av døde organismer.
Det antas at restaureringen av biosfæren etter masseutryddelsen tok rundt 30 millioner år, men noen forskere konkluderer med at det kunne ha skjedd i løpet av kortere tid, rundt 5-10 millioner år. Under restaureringen av biosfæren ble opportunistiske organismer utbredt: sopp, bakterielle matter og Pleuromeia lycophytes.
Perm-utryddelsen avsluttet velstandsperioden for synapsider (selv om et dusin arter overlevde) og anapsid-krypdyr, og ga plass for mange dyr i lang tid forble i skyggene: begynnelsen og midten av triasperioden etter Perm ble preget av dannelsen av arkosaurer, hvorfra dinosaurer og krokodiller, og deretter fugler, stammet.
De artene som overlevde var de som viste seg å være mer tilpasset nye forhold: overoppheting, mangel på oksygen, mangel på mat, overflødig svovel i vannet, etc. Selv om selvfølgelig overlevelsen eller utryddelsen av mange arter var tilfeldig. Hvis det var et lite område i distribusjonsområdet til en gitt art der akseptable levekår forble, så var sannsynligheten for overlevelse høyere. På denne måten overlevde noen planter i Australia utryddelse.
I tillegg var det i trias de første pattedyrene dukket opp. Fram til begynnelsen av trias, klarte en liten del av de varmblodige dyrelignende tetrapodene - cynodonter - å overleve. Cynodontene selv overlevde ikke trias, men deres etterkommere klarte å overleve krittutryddelsen, som drepte alle dinosaurene, og la grunnlaget ny gruppe dyr - pattedyr, som viste seg å være fremtiden til planeten vår.
Perm-utryddelsen var en av de største katastrofene som skjedde under lang historie Jord. Planetens biosfære har mistet nesten alle marine dyr og mer enn 70% av landbaserte representanter. Har forskere klart å forstå årsakene til utryddelse og vurdere konsekvensene? Hvilke teorier har blitt fremsatt og kan de bli trodd?
Perm periode
For å grovt forestille seg rekkefølgen til slike fjerne hendelser, er det nødvendig å referere til den geokronologiske skalaen. Totalt har paleozoikum 6 perioder. Perm er en periode på grensen mellom paleozoikum og mesozoikum. Dens varighet er 47 millioner år (fra 298 til 251 millioner år siden). Begge epoker, paleozoikum og mesozoikum, er en del av Phanerozoic eonen.
Hver periode av paleozoikum er interessant og begivenhetsrik på sin egen måte. I løpet av den permiske perioden var det et evolusjonært fremstøt som utviklet nye livsformer, og den permiske utryddelsen som ødela mest jordens dyr.
Hva heter perioden knyttet til?
"Perm" er et overraskende kjent navn, synes du ikke? Ja, du tok ikke feil, den har russiske røtter. Faktum er at i 1841 ble det oppdaget en tektonisk struktur som tilsvarer denne perioden av paleozoikum. Nakhodka lå i nærheten av byen Perm. Og hele den tektoniske strukturen i dag kalles Pre-Ural fordeep.
Masseutryddelseskonsept
Konseptet med masseutryddelser ble introdusert i vitenskapelig sirkulasjon av forskere ved University of Chicago. Arbeidet ble utført av D. Sepkoski og D. Raup. I følge statistisk analyse ble 5 masseutryddelser og nesten 20 mindre katastrofer identifisert. Informasjon for de siste 540 millioner årene ble tatt i betraktning, siden for mer enn tidlige perioder Det er ikke nok data.
De største utryddelsene inkluderer:
- ordovicium-silur;
- devon;
- Perm utryddelse av arter (årsakene til som vi vurderer);
- Trias;
- Kritt-Paleogen.
Alle disse hendelsene fant sted under paleozoikum, mesozoikum og Kenozoisk epoke. Deres periodisitet er fra 26 til 30 millioner år, men mange forskere aksepterer ikke den etablerte periodisiteten.
Den største miljøkatastrofen
Perm-utryddelsen er den mest massive katastrofen i historien til planeten vår. Den marine faunaen døde nesten helt ut; bare 17 % av det totale antallet landlevende arter overlevde. Mer enn 80 % av insektartene ble utryddet, noe som ikke har skjedd under andre masseutryddelser. Alle disse tapene skjedde i omtrent 60 tusen år, selv om noen forskere antyder at perioden med massepest varte i omtrent 100 tusen år. De globale tapene som den store perm-utryddelsen brakte, brakte en siste linje - etter å ha krysset den begynte jordens biosfære evolusjonen.
Gjenopprettingen av faunaen etter den største miljøkatastrofen varte veldig lenge. Vi kan si det mye lenger enn etter andre masseutryddelser. Forskere prøver å gjenskape modeller der en massepest kan oppstå, men så langt kan de ikke engang bli enige om antall sjokk i selve prosessen. Noen forskere tror at den store perm-utryddelsen for 250 millioner år siden hadde 3 toppsjokk, andre tankeganger er tilbøyelige til å tro at det var 8.
En av de nye teoriene
Ifølge forskere ble utryddelsen av Perm innledet av en annen massekatastrofe. Det skjedde 8 millioner år før hovedhendelsen og undergravde jordens økosystem betydelig. Dyreverdenen ble sårbar, så den andre utryddelsen i løpet av en periode viste seg å være den største tragedien. Hvis det kan bevises at to utryddelser skjedde i løpet av den permiske perioden, vil begrepet periodisitet bli satt i tvil. massekatastrofer. For å være rettferdig, la oss presisere at dette konseptet er omstridt fra mange synspunkter, selv uten å ta hensyn til mulig ytterligere utryddelse. Men dette synspunktet har fortsatt vitenskapelige posisjoner.
Mulige årsaker til Perm-katastrofen
Perm-utryddelsen er fortsatt kontroversiell. Opphetet kontrovers dreier seg om årsakene til miljøkatastrofen. Alle mulige grunner anses som likeverdige, inkludert:
- eksterne og interne katastrofale hendelser;
- gradvise endringer i miljøet.
La oss prøve å se på noen av komponentene i begge posisjonene mer detaljert for å forstå hvor sannsynlig det er at de vil påvirke Perm-utryddelsen. Bilder av bekreftende eller tilbakevisende funn er levert av forskere fra mange universiteter mens de studerer problemet.
Katastrofe som årsak til Perm-utryddelsen
Eksterne og interne katastrofale hendelser anses generelt for å være de mest sannsynlige årsakene til den store døden:
- I løpet av denne perioden var det en betydelig økning i vulkansk aktivitet på territoriet til det moderne Sibir, noe som førte til en stor utstrømning av feller. Dette betyr at et enormt utbrudd av basalt skjedde på geologisk kort tid. Basalt er dårlig erodert, og de omkringliggende sedimentære bergartene blir lett ødelagt. Som bevis på fellemagmatisme, nevner forskere eksemplet med enorme territorier i form av flate, trappete sletter på en basaltisk base. Det største felleområdet er den sibirske fellen, dannet på slutten av den permiske perioden. Området er mer enn 2 millioner km². Forskere fra Nanjing Institute of Geology (Kina) studerte den isotopiske sammensetningen av bergartene i de sibirske fellene og fant at Perm-utryddelsen skjedde nøyaktig i løpet av dannelsesperioden. Det tok ikke mer enn 100 tusen år (før det ble antatt at det tok lengre tid - ca. 1 million år). Aktiviteten til vulkaner kan provosere frem drivhuseffekten, vulkansk vinter og andre prosesser som er ødeleggende for biosfæren.
- Årsaken til biosfærekatastrofen kan være fallet av en eller flere meteoritter med en stor asteroide. Et krater med et område på mer enn 500 km (Wilkes Land, Antarktis) er sitert som bevis. Det ble også funnet bevis for påvirkningshendelser i Australia (Bedout-struktur, nordøst for kontinentet). Mange av prøvene som ble oppnådd ble senere tilbakevist i prosessen med dypere studier.
- En av de mulige årsakene anses å være et kraftig utslipp av metan fra bunnen av havet, som kan føre til total død av marine dyrearter.
- Et av domenene som ble levende kunne ha ført til katastrofe. encellede organismer(archaea) evne til å behandle organisk materiale, og frigjøre store volumer metan.
Gradvise endringer i miljøet
- Gradvise endringer i sammensetningen av sjøvann og atmosfæren, noe som resulterer i anoksi (mangel på oksygen).
- Økende tørrhet i jordens klima - dyreverdenen klarte ikke å tilpasse seg endringene.
- Klimaendringer har forstyrret havstrømmene og redusert havnivået.
Mest sannsynlig var det et helt kompleks av årsaker, siden katastrofen var massiv i naturen og skjedde over en kort periode.
Konsekvenser av den store døden
Den store perm-utryddelsen, som det søkes om årsakene til vitenskapelige verden, fikk alvorlige konsekvenser. Hele enheter og klasser forsvant fullstendig. De fleste av parareptilene ble utryddet (bare forfedrene til moderne skilpadder gjensto). Et stort antall leddyr og fiskearter har forsvunnet. Sammensetningen av mikroorganismer har endret seg. Faktisk var planeten øde, prisgitt sopp som matet på åtsel.
Etter Perm-utryddelsen overlevde arter som var mest tilpasset overoppheting, lavt nivå oksygen, mangel på mat og overflødig svovel.
En massiv biosfærekatastrofe åpnet veien for nye dyrearter. Trias var den første som avslørte arkosaurer (forfedrene til dinosaurer, krokodiller og fugler) for verden. Etter den store døden dukket den første arten av pattedyr opp på jorden. Det tok fra 5 til 30 millioner år å gjenopprette biosfæren.
I den første tredjedelen av 1800-tallet, da William Smith grunnla vitenskapen om stratigrafi, foretrakk forskerne å forklare tilstedeværelsen av rester av flere fossile faunaer i geologiske bergarter ved hjelp av den s.k. katastrofeteorier, eller katastrofe(ikke å forveksle med den matematiske teorien med samme navn). I følge denne teorien eksisterte dyr og planter på jorden uendret fra skapelsens øyeblikk til en global katastrofe falt på hodet deres, og gigantiske bølger begravde alle levende ting under et tykt lag med silt, sand og leire. Eller ildpustende vulkaner oversvømmet jordoverflaten med lava og dekket den med varm aske. Etter dette oppsto en helt ny verden på planeten vår. nytt liv, som innebærer en gjentatt skapelseshandling. Georges Cuvier, æret som grunnleggeren av katastrofeteorien, insisterte imidlertid ikke på flere skaperverk. Han mente at nye arter flyttet inn i områder som var blitt livløse fra avsidesliggende områder som ikke var berørt av naturkatastrofen. Etter en tid ble disse områdene på sin side truffet av en katastrofe og forsvant sporløst ned i havets dyp. Det er derfor nye arter dukket opp tilsynelatende fra ingensteds.
TIL midten av 1800-tallet V. Ideen om en jevn, gradvis og kontinuerlig utvikling tok tak i sinnene. Mer enn andre ble denne endringen i stemningen til det vitenskapelige samfunnet tilrettelagt av verkene til to Charleses - Charles Lyell og Charles Darwin. Den første uttrykte og underbygget antakelsen om at de tykke geologiske lagene som restene av organismer er begravet under, ikke alltid er spor. naturkatastrofe. Oftest er dette resultatet av århundrer med akkumulering av nedbør som faller med en normal, snarere enn katastrofal, hastighet. Den andre, inspirert av ideene til den første, skapte en sammenhengende teori om gradvis evolusjon organisk verden, som vi alle studerte på skolen.
Den mest kjente representanten for sphenacodonts er Dimetrodon. Dette er en tidlig perm-slekt som inkluderte flere arter
I noen tid ble Cuviers teori om katastrofer nesten glemt, og som det viste seg, ikke helt fortjent. Moderne biologiske synspunkter representerer faktisk en slags syntese av katastrofe og teorien om jevn kontinuerlig evolusjon. Det vil si at endringer i utseendet til arter skjer selvfølgelig konstant, men i det meste av jordens historie akkumuleres de veldig sakte. Under normale, etablerte forhold er naturlig utvalg mer en stabiliserende mekanisme, mer sannsynlig å avskjære eventuelle innovasjoner. Men så dukker det opp en viss faktor som uopprettelig forstyrrer den tidligere oppnådde balansen. Eldgamle sumper tørker raskt opp, skoger forsvinner, luftens temperatur og kjemiske sammensetning, og vannets surhet endres. Milliarder av levende vesener dør uten å etterlate seg avkom. Antall arter som lever på jorden synker stadig.
Og under slike triste omstendigheter er det alltid arter som tidligere hadde en veldig beskjeden posisjon i økosystemet, men som har noen egenskaper som gjør at de kan overleve denne katastrofen. I forhold massedød konkurrenter, kommer de i forkant og utvikler seg raskt. Naturlig utvalg begynner å fikse tidligere avskårne egenskaper som er nødvendige under nye forhold. Etterkommerne av tidligere utenforstående befolker jorden, tom etter katastrofen, og snart (i ordets geologiske betydning) endres utseendet radikalt.
Det er nettopp fordi evolusjonen ikke går helt knirkefritt, men i rykk fra utryddelse til utryddelse, at vi observerer relativt klart avgrensede geologiske perioder, tidsperioder der det ikke er noen skarp endring i fauna og flora. Samtidig, midt i perioden, forsvinner noen arter gradvis fra åstedet og erstattes av andre. Dette er som et bakgrunnsnivå av utryddelse. Men ved grensene til perioder er antallet utdødde arter per tidsenhet mye høyere. Hvis det i gjennomsnitt tar titalls millioner år for en betydelig endring i fauna og flora, så i visse områder av den geokronologiske skalaen fullt skift natur kan fullføres på «bare» 2-3 millioner år. Men i løpet av livet til ett individ vil en slik miljøkatastrofe, hvis du er heldig, kanskje ikke bli lagt merke til.
Den største miljøkatastrofen i jordens historie
Etter å ha analysert dynamikken til utryddelse av arter, oppdaget paleontologer fem spesielt høye topper som steg betydelig over bakgrunnsnivået. Svært store, ekstraordinære utryddelser er observert i senkambrium, sent devon, sent perm, sent trias og sent kritt. Den siste av disse inkluderer bortgangen til dinosaurene som fascinerer så mange. Utryddelsen på slutten av krittperioden er imidlertid ikke den største miljøkatastrofe i jordens historie. Tittelen på den store døende går med rette til katastrofen som fant sted for omtrent 250 millioner år siden på grensen til perm- og triasperioden. Det skiller også de paleozoiske og mesozoiske geologiske epokene.
Så langt man kan bedømme ut fra paleontologiske data, som et resultat av den store perm-utryddelsen, forsvant 70 % av artene av terrestriske virveldyr som tidligere bebodde den og 90 % av alle sjøinnbyggere for alltid fra jordens overflate. Den eneste masseutryddelsen av insekter kjent i historien til jordens biosfære (omtrent 80% av alle arter) dateres tilbake til denne tiden. Til sammenligning, på slutten av krittperioden, på grensen mellom mesozoikum og kenozoikum, ble mindre enn 20 % av alle dyrearter utryddet. Insektenes verden, den mest tallrike når det gjelder antall arter, ble lite påvirket av denne katastrofen.
Grenselagene i krysset Perm-Trias er preget av eksepsjonelt lavt artsmangfold. Ifølge ulike estimater tok restaureringen av jordens biosfære etter den store døden fra 5 til 30 millioner år. Ved slutten av denne perioden sydet livet på planeten vår igjen, men det fikk et helt annet utseende. Hvordan var denne forsvunne verden, og hvordan skilte den seg fra den som erstattet den?
Det hendte slik at av alle levende skapninger er mennesker mest interessert i sine nærmeste slektninger - terrestriske virveldyr. Det er dem (hvis noen) som huskes først av alt når de svarer på spørsmålet om hvilke dyr som finnes i et bestemt område. Så, la oss kanskje starte med de terrestriske virveldyrene fra den permiske perioden, spesielt siden de er veldig bemerkelsesverdige. Men først, en kort utflukt inn i en enda fjernere fortid.
Konkurranse på land
Fremveksten av virveldyr på land fant sted i den geologiske perioden Devon. Amfibier (amfibier) ble pionerer i utviklingen av nytt boareal. Deres videre utvikling utenfor vannrommet førte til forbedring av lungeånding og transformasjon av egg, som bare kan utvikle seg i et vannmiljø, til egg med et hardt skall eller et tett læraktig skall. Dette lar larven utvikle seg som i et lite reservoar plassert inne i embryonalmembranen - amnion. Høyere virveldyr, de lykkelige eierne av et slikt skall, kalles fostervann. Videre, blant fostervannene, skilte to grener av dyreverdenen seg ut - sauromorfer(fra det greske "sauros" - øgle) og teromorfer(fra det greske "therion" - beist).
Den første, i tillegg til de ovennevnte enhetene, fikk tørr hud med et kåt belegg, noe som minimerte fuktighetstap. Skapninger kledd i slike "ørkenromdrakter" trenger ikke i det hele tatt noen store vannmasser og kan trygt rykke dypt inn på kontinentet, uten frykt for å bli adskilt fra vannkilder. Imidlertid må du betale for bekvemmelighet: det er nødvendig å gjenoppbygge ekskresjonssystemet. Tross alt skiller nyrene til amfibier seg lite fra fiskens nyrer og er designet for å fjerne overflødig vann fra kroppen. Problemet med å fjerne det endelige giftige produktet av proteinmetabolisme - urea - løses veldig enkelt: det løses ganske enkelt i en vannstrøm, som hele tiden "strømmer gjennom kroppen". Men å starte livet i en "landdrakt", må "utskillelsesnyrene" erstattes med "reddende nyrer", designet for å skille ut eksternt miljø så lite vann som mulig. I dette tilfellet er det nødvendig å endre sluttproduktet av proteinmetabolismen fra urea til den mindre giftige urinsyren, og dette krever ekstra energikostnader. Et annet viktig problem er at tørr, kjertelløs hud skaper store vanskeligheter med termoregulering – og når man bor på land, hvor plutselige temperaturendringer er vanlig, bør dette ikke neglisjeres.
Når det gjelder teromorfer, etter å ha fått et forbedret åndedrettsapparat og egg dekket med et tett læraktig skall, beholder de huden arvet fra amfibier - myk, fuktig, gjennomsyret av kjertler. Dette etterlater mange muligheter for videre utvikling stengt for sauromorfer. Hudkjertler kan etter hvert utvikle seg til noe nyttig i nye miljøer. Du kan gjøre dem om til hår som utfører taktile funksjoner, og ved å gjøre disse hårene tykke nok, kan du lage et varmeisolerende deksel – ull. Du kan kjøpe et ekstra utskillelsesorgan - svettekjertler, som også er en termostat (når svetten fordamper, avkjøler den kroppens overflate); du kan endre sammensetningen av sekretene deres, gjøre disse kjertlene om til brystkjertler, og mate ungene med deres hjelp. Hvis for sauromorfer er veien til utseendet av varmblodighet ekstremt vanskelig, så foreslår den ganske enkelt seg selv for teromorfer. Riktignok, når det gjelder graden av avhengighet av vannkilder, er pattedyr veldig dårligere enn ekte reptiler og vil leve i nærheten av vannforekomster.
I de permiske hav tok de den ledende posisjonen bruskfisk
Som du kan se, har hvert av de to utviklingsalternativene sine egne fordeler og ulemper. Hele den tre hundre millioner år lange historien til terrestriske virveldyr er historien om en konkurranse mellom teromorfer og sauromorfer, der evolusjonær suksess fulgte først den ene og deretter den andre. I slutten av paleozoikum var teromorfer mer vellykkede. Perm er tiden for dominans av beistlignende øgler på land.
Park fra Perm
I den tidlige perm var de dominerende rovdyrene sphenakodonter. De nådde en lengde på 3-4 m, men var ikke veldig mobile, med korte, underutviklede lemmer. Det eneste som reddet sphenacodonter fra sult var åpenbart at byttet deres var enda mindre mobilt. Kanskje ga de langstrakte ryggprosessene til ryggvirvlene en viss fordel fremfor byttet. Det ble festet muskler til dem, som skulle bøye kroppen ved bevegelse, og muligens også heve den fremre delen av kroppen ved angrep, fordi det var vanskelig å hoppe med en slik struktur av lemmene. Disse samme langstrakte prosessene var ment i noen av sphenacodontene for å feste et læraktig seil, som antas å ha tjent til termoregulering.
Vanlige planteetere i denne perioden var edafosaurer, sannsynligvis den første av de høyere virveldyrene som tilpasser seg plantemat. Kroppen til Edaphosaurus var stor, lang og tønneformet, men den ble støttet av korte og svake lemmer. Så det meste han kunne gjøre var å krype fra en matkilde til en annen. Men han var eier av et luksuriøst seil.
Seildyr øgler ( pelycosaurer), både rovdyr og planteetere, forsvant gradvis fra åstedet mot midten av Perm, erstattet av mer mobile dyr. Hun ble dronningen av det sene permiske landet inostranzevia. Dette er den største øglen som tilhører ordenen dyretann, ble først oppdaget i 1898 av paleontolog Vladimir Prokhorovich Amalitsky, under utgravninger på kysten Nordlige Dvina. Dyret fikk navnet sitt til ære for den fremragende russiske naturforskeren A. A. Inostrantsev, under hvis ledelse Amalitsky tok et kurs i geologi ved St. Petersburg University. Oppdageren var så heldig å oppdage to komplette skjeletter av utlendinger og mange fragmenter. Senere ble også levninger etter utlendinger funnet i Orenburg-regionen. Dette praktfulle rovdyret hadde en langstrakt kropp, litt flatt på sidene, en kraftig hale, en smal og langstrakt hodeskalle 40 - 60 cm lang, og fingre utstyrt med store klør. Kjente komplette eksemplarer av Inostracevia når en lengde på 3-4 m, men paleontologer har individuelle fragmenter av større dyr til rådighet.
Som det sømmer seg en øgle, hadde ikke Inostracevia kåte skjell; en rekke forskere mener at den var dekket med hår. Etter noen strukturelle trekk å dømme førte rovdyret en semi-akvatisk eller i det minste en semi-akvatisk livsstil, men strukturen til tennene antyder at hovedbyttet til Inostracevia ikke var fisk, men store, tykkhudede firbeinte. Hundene i overkjeven, smale, med taggete skjærende fremre og bakre kanter, var svært høyt utviklet. Når munnen var lukket, lå de i rilleformede fordypninger på yttersiden av underkjeven (en slags slire), og endene deres nådde nesten ned i kjeven. Den utstikkende delen av hoggtennen nådde en lengde på 15 cm eller mer. Store og kraftige fortenner lukket tett når munnen var lukket, de nedre fortennene passet inn i mellomrommene mellom de øvre, og hoggtennene på underkjeven inn i hullene i ganen. De postcanine tennene er svake, små og få i antall, de er fraværende i underkjeven og spilte sannsynligvis ikke noen stor rolle. Som du kan se, tjente hele dette formidable apparatet hovedsakelig for å fange og delemle byttedyr, men ikke for å tygge. I tilfelle tap av hoggtenner - det viktigste angrepsvåpenet - hadde hundebursaen til Inostranzevia opptil tre erstatningstenner, som var i sin spede begynnelse og i stand til å utvikle seg til en ny funksjonell hoggtenner på kort tid. Angivelig fordi i Arkhangelsk-regionen Mange individuelle hjørnetenner av utlendinger ble funnet uten tegn til skade eller slitasje; hjørnetenner ble erstattet regelmessig, uavhengig av tilstedeværelse eller fravær av skade.
I sitt generelle utseende minnet utlendingen om de formidable rovdyrene fra en mye senere tid - sabeltanntigre, og i likhet med dem fikk den åpenbart maten sin ved å jakte på dyr med usedvanlig tykk hud. Byttet til sabeltannkattene i kenozoikum var neshorn og flodhester; Inostracevia jaktet pareiasaurer Og dicynodonter.
Pareiasaurer- en gruppe planteetende dyr som tilhører sauromorfe øgler. De nådde veldig store størrelser (fra 1,5 til 4 meter), men korte og veldig massive lemmer gjorde pareiasaurene til veldig klønete skapninger. Dette var trolig kystdyr som tilbrakte mye tid i vannet som flodhester. I huden på ryggen og hodet til disse øglene ble det dannet ossifikasjoner som ligner konvekse plakk, som ga hudoverflaten en ujevn eller humpete karakter.
Dicynodonter inkluderer mange arter, forskjellige i utseende og livsstil, men alle er fytofager (planteetere). I likhet med utlendingene tilhørte de det herlige fellesskapet av theromorphs, men til en mindre høyt utviklet gruppe av dem. Størrelsen på disse dyrene varierer fra 30 cm til 4 m. De fleste dicynodonter er preget av at alle tenner unntatt de to øvre hjørnetennene forsvinner, men de klarte å knuse mat i munnen ved å bruke det kåte dekket av tannkjøttet - underkjeven deres kunne gjøre fremre-bakre bevegelser. I tillegg hadde de til disposisjon et kåt nebb, lik det man kan se hos moderne skilpadder.
Det er imidlertid ikke bare virveldyr som utgjør jordens fauna og liver opp landskapet rundt. Karbonperioden (karbon) før Perm var en tid med enestående blomstring av insekter. Sen paleozoikum kan skryte av noen representanter for denne klassen som ikke er karakteristiske for noen annen epoke. Gruppe megasekoptre oppsto på slutten av karbon, var svært vellykket gjennom hele permperioden og døde sporløst ut ved grensen mellom perm og trias. I utseende lignet megasekoptre øyenstikkere, men i motsetning til sistnevnte var de ikke rovdyr. Deres muntlig apparat var piercing-sugende. Disse mygg-libellene nådde 10 cm eller mer i lengde. Men ikke skynd deg å bli forferdet ved å forestille deg en ti centimeter stor blodsuger. Disse antas å være svært vakre insekter gjennomboret integumentært vev planter og matet på juice, sporer eller frø.
Vel, når man snakker om insekter, kan man ikke unngå å huske troppen Palaeodictyoptera, nummerert fra 20 til 40 familier i henhold til forskjellige taksonomier. I Karbon hadde noen av dens representanter et vingespenn på opptil en halv meter. I Perm ble de noe knust, men størrelsen er fortsatt imponerende. I likhet med megasekopteranere overlevde ikke Palaeodictyoptera den store døingen.
Når det gjelder de permiske hav, tok bruskfisk de ledende posisjonene i dem. Da var denne underklassen noe mer tallrik og mangfoldig enn i dag og omfattet en rekke nå utdødde ordener. De dominerende marine rovdyrene, som nå, var haier. Moderne haier, selv om de ligner på de permiske, er imidlertid ikke deres direkte etterkommere. Permhaier døde sporløst ut på slutten av paleozoikum; en lignende biologisk struktur oppsto igjen og uavhengig i midten av mesozoikum.
Et viktig element i det permiske sjølandskapet var stimene dannet av koloniene brachiopod, lik moderne østerssenger. Men brachiopoder (brachiopoder), selv om de ligner muslinger i utseende, er ikke bløtdyr i det hele tatt. De representerer en egen type av dyreriket, en gang svært tallrike (opptil 30 tusen arter), men nå bare 280 arter. Mange brachiopoder kjent for paleontologer var ofre for den store døingen. Det viste seg å være dødelig for firestrålede koraller- de viktigste revbyggerne i Perm. Også den store døende brakte en slutt på eksistensen av trilobitter, særegne leddyr kjent siden kambrium og beholder noen funksjoner i strukturen annelids. Men generelt var trilobitter svært sjeldne dyr, "levende fossiler" selv for Perm-perioden. Deres største blomstring skjedde i silurperioden. Bare én art overlevde til slutten av paleozoikum, og totalt utgjør eksperter rundt 10 tusen.
De marine innbyggerne som overlevde den store perm-utryddelsen var blekkspruter - ammonitter Og belemnitter. Disse langlever begynte å utforske havene fra midten av paleozoikum og forsvant først helt på slutten av mesozoikum.
"Mesozoisk sikksakk"
For drøyt 250 millioner år siden begynte antallet arter som lever på jorden å gå raskt ned. Store øglerovdyr, gigantiske insekter og grusomme permhaier har forsvunnet. Så begynner artsmangfoldet å øke igjen, men nå har jordens fauna et helt annet utseende. Den dominerende posisjonen i den, både på land og til havs, er okkupert av ekte krypdyr (sauromorfer).
I begynnelsen av mesozoikum vendte noen øgler, hvis forfedre hadde brukt så mye krefter på å bryte med vannmiljøet, tilbake til en akvatisk livsstil. De okkuperer nisjen som er forlatt av de utdødde permhaiene og blir de dominerende marine rovdyrene.
«På avstand fra kysten reiste et og annet hode seg over havoverflaten, sittende på lang hals; hodene deres var flate, som en slanges, og nakkene vred seg grasiøst. Det virket som om to enorme svarte svaner svømte, kroppene deres steg litt over vannet.» - dette er hvordan akademiker Vladimir Afanasyevich Obruchev beskrev møtet mellom heltene i sin science fiction-roman "Plutonia" med havøgler, plesiosaurer, kjent siden triasperioden.
En av de store paleontologene skisserte utseende disse øglene er mindre poetiske, men mer levende - "en slange tredd gjennom en sel." Blant plesiosaurer er det imidlertid kjent arter som har en kort hals og en lang (opptil 3 m) hodeskalle. Plesiosaurer som marine rovdyr var verdig konkurranse ikthyosaurer(fiskeøgler), skapninger med et generelt utseende som minner om en delfin, men med en munn som ligner mer på en krokodille. De kan bli opptil 24 meter lange.
Når det gjelder landdyr, av de store pattedyrøglene, ser det ut til at bare noen få dicynodonter har overlevd den store utryddelsen, og selv de overlevde ikke før midten av mesozoikum. Under trias ble den mest suksessrike gruppen av landdyr arkosaurer. Dette navnet refererer til en spesiell gren av utviklingen av krypdyr, som til slutt førte til fremveksten av krokodiller, fugler (ifølge noen biologer, spesielt avanserte høyt spesialiserte reptiler tilpasset for flukt) og skjønnheten og stoltheten til den mesozoiske epoken - dinosaurer. Archosaurer ble skilt fra andre krypdyr ved deres mer avanserte luftveiene og mer effektivt system blodsirkulasjon, en lett hodeskalle, samt en spesiell utforming av lemmene, som gjorde at noen arter til slutt kunne gå over til tobent gange, som igjen lar dem utvikle seg ganske høyere hastighet, beveger seg på land. Samtidig bruker arkosaurer, som er sauromorfer, betydelig mindre vann enn øgledyr og er følgelig mye mindre avhengige av kildene. De trenger ikke vann for å skille ut proteinmetabolske produkter, siden de skiller ut urinsyre, ikke urea. Arkosaurens hud, blottet for kjertler og dekket med kåte skjell, fordamper ikke vann.
I trias var det blant arkosaurene at artsdannelsen gikk raskest, og veldig snart tok de en dominerende posisjon. Deres triumfmarsj fortsatte i de påfølgende: Jura- og krittperioder. Og så skjedde en ny utryddelse, og etterkommerne av teromorfene som overlevde Perm-Trias-katastrofen, små og iøynefallende, som tok ut en ganske elendig tilværelse gjennom Mesozoikum, tok hevn. De ble forfedrene til en helt ny klasse av virveldyr - pattedyr, som nesten overalt tok en dominerende posisjon i den kenozoiske tiden.
Hvem er morderen?
De prøvde å forklare den økologiske katastrofen, enestående i omfang, som fant sted på grensen mellom Perm og Trias ved kollisjonen mellom jorden og en asteroide og begynte å lete etter et krater eller rusk som var egnet i tide. Nesten til ingen nytte. Riktignok klarte de i Antarktis å oppdage noe som så ut til å ligne spor etter fallet til en stor himmellegeme, men bevisene (små fragmenter og korn av kvarts, muligens av slagopprinnelse) anses i stor grad som usikre. I mellomtiden, tilbake på 70-tallet av XIX århundre. var ferdig vitenskapelig oppdagelse, tilsynelatende å ha et mye nærmere forhold til problemstillingen som interesserer oss enn Antarktis finner.
I 1873 - 1875 foretok den russiske oppdageren Alexander Lavrentievich Chekanovsky en rekke ekspedisjoner for å studere området mellom elvene Lena og Jenisej. Under disse ekspedisjonene samlet han rundt 4 tusen prøver fossil flora og fauna, 900 eksemplarer av moderne planter og 18 tusen insekter og virveldyr, blant dem var det mange nye arter som tidligere var ukjent for vitenskapen. Imidlertid understreket forskeren selv gjentatte ganger: "Hovedemnet for studiene mine var geologisk forskning." Blant dem fremhevet han spesielt "oppdagelsen av et tidligere ukjent område med magmatiske bergarter, så betydelig at det i størrelse overgår alle andre kjente steder i sitt slag." Vi snakker om den såkalte Sibirske feller, oppdaget av Chekanovsky over store områder nedstrøms Nedre Tunguska og nord for den til Olenek-elven.
Fellene er svært pittoreske basaltformasjoner, som minner om syklopiske trappetrinn. Derav navnet (fra det svenske ordet som betyr "stige"). De oppsto som et resultat av vulkansk aktivitet av ekstraordinær intensitet, sammenlignet med hvilken alle utbruddene som har funnet sted i menneskets minne, inkludert eksplosjonene i Krakatoa og Santarin, bare er nyttårskjeks. Smeltet magma strømmet deretter ut på jordoverflaten, ikke i separate kratere, men gjennom mange kilometer med forkastninger, og oversvømmet store rom. Magmaen størknet deretter og dannet faste basaltmasser som var mye mindre utsatt for erosjon enn de omkringliggende sedimentære bergartene. Etter lang forvitring dukket de flate fjellterrassene som vi ser i dag opp.
Lignende formasjoner er kjent ikke bare i Sibir, men den sibirske felleprovinsen, hvis areal er omtrent 4 millioner kvadratmeter. km, og en tykkelse på opptil 4 km, er den mest omfattende i verden. Det etterlot seg langt bak den nest største provinsen på det indiske Deccan-platået. Som det viste seg, skjedde utstrømningen av de sibirske fellene for omtrent 252 millioner år siden, det vil si at den korrelerer godt i tid med begynnelsen av den permiske utryddelsen. Det er logisk å anta at disse to hendelsene er relatert, men først møtte denne versjonen alvorlige vanskeligheter og ble nesten avvist.
Det skal forstås at hele massen av smeltet basalt, som vi nå observerer i frossen form, ikke brast til overflaten på en, langt fra en fantastisk dag, og ødela alt liv i en kontinuerlig flammende strøm. Den sibirske felleprovinsen er et resultat av økt vulkansk aktivitet som varte i omtrent en million år. Hver enkelt utstrømning var bare en lokal katastrofe, og mens elver av ild rant i Sibir, på land som senere ble dannet moderne Europa og Afrika fortsatte enorme øyenstikkere å sveve fredelig og jakte på utlendinger. På planetarisk skala så det ut som om en gigantisk kullovn hadde dukket opp i et av jordens hjørner, som røk litt etter litt, og det gikk hundretusener av år før aktiviteten påvirket biosfærens generelle tilstand betydelig.
Geofysikere gikk i gang med å klargjøre det fysiske og kjemiske egenskaper stoffer som er involvert i denne prosessen. Når man kjenner disse egenskapene, er det mulig å modellere prosessen med felledannelse ved å bruke ligninger som beskriver oppførselen til heterogene viskøse medier, og å beregne massen av gasser og flyktige stoffer som frigjøres i prosessen. Modellen ble laget, og paleontologer ble skuffet. Det så ut til at de sibirske fellene ikke var egnet for rollen som mordere. Karbondioksidet og de giftige stoffene som ble frigjort under deres forekomst var tydeligvis ikke nok til å forårsake en slik global katastrofe. De begynte å lete etter en annen forklaring på den store perm-utryddelsen, men så ble den tidligere eksisterende modellen revidert.
Faktisk, selv uten referanse til den permiske utryddelsen, etterlot den gamle modellen noen tvetydigheter. Klassisk fellemagmatisme ser slik ut. Et sted i jordens tarmer oppstår det av ennå ukjente årsaker en storslått oppadgående strøm av overopphetet mantelstoff - den s.k. mantelfjær. Når det stiger, varmes mantelmaterialet opp og utvider seg, dens tetthet reduseres, og danner en enorm boble. I dette tilfellet bør trykket fra skyen på litosfæren føre til en økning jordskorpen. Dette skjer allerede før starten av hovedfasen av fellemagmatisme, det vil si før den smeltede magmaen begynner å bryte gjennom jordskorpen og inn på overflaten. Beregninger viste at når det gjaldt den sibirske felleprovinsen, skulle det ha blitt dannet en haug på ca. 2 km høy, men det ble ikke funnet tegn til slike prosesser i disse delene.
I 2011 publiserte en internasjonal gruppe forskere, inkludert mange russere, i tidsskriftet Natur artikkel som på en overbevisende måte forklarer dette faktum. Basert på en detaljert kjemisk analyse av prøver av sibirske basalter, kom forfatterne til den konklusjon at magmaen som de sibirske fellene ble dannet av inneholdt en betydelig (10-20 prosent) blanding av bearbeidede bergarter av havskorpen. Det er klart at en del av jordskorpen sank dypt inn i mantelen og ble deretter skjøvet tilbake av en sky som steg nedenfra, og havskorpen skiller seg betydelig fra typiske mantelbergarter i sammensetning og tetthet. Den er tyngre og inneholder mer flyktige stoffer som kan frigjøres ved oppvarming. Modellen utviklet på grunnlag av nye data viser at det ikke skulle ha vært noen løfting av jordoverflaten, fordi toppen av mantelfjæren, på grunn av innblandingen av bergarter i havskorpen, hadde en høyere tetthet og skyen gjorde det. ikke løfte litosfæren, som en monstrøs boble, men gradvis "spist bort" » nedenfra ved erosjon, som skjedde i kontaktsonen mellom det smeltede stoffet på plumtoppen og de faste bergartkomponentene bunnlag litosfæren). Som et resultat, i løpet av flere hundre årtusener, "spiste" skyen seg til de nedre lagene av jordskorpen, som ligger på en dybde på omtrent 50 km.
Den samme modellen forutsetter flere ganger større utslipp til atmosfæren av CO 2, HCl og andre stoffer som kan endre miljøsituasjonen sammenlignet med den forrige. I tillegg, hvis et fragment av havskorpen kommer inn i skyen, vil utgivelsen av vulkanske gasser gå mye raskere. Hovedmassen må bryte gjennom i atmosfæren helt i begynnelsen av prosessen, allerede før den smeltede magmaen har steget til 50 km dyp. I løpet av en tidsperiode i størrelsesorden hundretusenvis av år kunne en slik "ovn" irreversibelt endret biosfæren, så siden publiseringen av dette verket har involveringen av de sibirske fellene i den store utryddelsen reist få tvil .
Naturen til endringene fremprovosert av vulkansk aktivitet gir mer rom for diskusjon. Det faktum at katastrofen påvirket marin fauna i større grad tyder på en endring i den kjemiske sammensetningen av vann i verdenshavet, mest sannsynlig en betydelig økning i surheten forårsaket av frigjøring av hydrogenklorid (saltsyre). Endringer i den terrestriske faunaen antyder en klimaendring mot større tørrhet (tørrhet), som kan være forårsaket av drivhuseffekten fra utslipp av vulkansk karbondioksid. Området med ørkener på planeten har økt kraftig, våte områder har redusert, og det er grunnen til at de artene som opprinnelig var tilpasset livet under forhold med vannknapphet, overlevde og etterlot avkom.
Imidlertid benekter en rekke paleontologer at det permiske klimaet er mer tørt sammenlignet med trias. I dette tilfellet kan endringen i dyreriket forklares noe annerledes. Drivhuseffektens rolle kan være relativt ubetydelig, og det var ikke så mye vannmengden som kvaliteten. Den samme endringen i surhet som tok livet av de aller fleste marine organismer, viste seg å være ødeleggende for de landdyrene som har Livssyklus var på en eller annen måte forbundet med vannmasser. Dette forklarer døden til en masse insekter og tapet av deres posisjoner av klassen av amfibier, og forsvinningen av fuktighetselskende villtannøgler. Og amnionkrypdyr, kledd i "landdressene", viste seg å være mye mindre følsomme for slike svingninger, og fikk derfor dominans.
Det gigantiske felleutbruddet er imidlertid bare en del av forklaringen. Det er nødvendig ikke bare å fastslå nøyaktig hva deres direkte innflytelse på permiske organismer var, men også å spore hele kjeden som irreversibelt forstyrret balansen i biosfæren. Generelt er det ingen ende på arbeidet. Forresten, gitt tempoet i endringene forårsaket av vulkanske prosesser, kan man lett forestille seg at hvis det hadde vært en intelligent kraft på planeten på den tiden, bevæpnet med kraftig teknisk kunnskap, ville katastrofen vært unngått. Tenk deg at en slik faktor som forstyrrer den økologiske balansen og ikke er av menneskeskapt opprinnelse, begynner å virke i våre dager. Dessuten tilsvarer den i sitt tempo og omfang omtrent den sibirske fellen. I begynnelsen kan menneskeheten bare være opptatt av å hjelpe de som er direkte berørt av katastrofen, men før eller siden vil de begynne å finansiere utviklingen som gjør det mulig å forutsi videre utvikling av hendelser. Vel, la oss si at det tar for eksempel hundre år å lage en pålitelig modell og fullt ut forstå hva som skjer. Ytterligere hundre år for å finne måter å korrigere prosessen på. Vel, omtrent to hundre år (du ser hvor grådige vi er) for å implementere anbefalingene "i maskinvare". Totalt fire hundre år. Og fellemagmatisme tok hundretusenvis av år å bli dødelig for planeten. Så vi har det kjempebra. Selvfølgelig forutsatt at teknisk og vitenskapelig kunnskap respekteres tilstrekkelig i samfunnet.
En av de mest katastrofale utryddelsene i jordens historie, som skjedde i Perm-perioden, etter geologiske standarder varte bokstavelig talt et øyeblikk. Som amerikanske forskere har beregnet, er ødeleggelsen 96 % akvatisk og 70 % terrestrisk arten tok bare 60 tusen år.
Perm landskap. Rekonstruksjon av Victor Leshyk
Det er ikke for ingenting at Perm-utryddelsen kalles den store utryddelsen - ingenting lignende har skjedd i historien til planeten vår siden den gang. Men til tross for det enorme omfanget av denne katastrofen, har forskerne fortsatt ikke kommet til enighet om årsakene. I dag er det tre hypoteser som forklarer masseutryddelsen av levende organismer - en asteroidepåvirkning, et globalt vulkanutbrudd og en kaskade av overlappende miljøkatastrofer.
I et forsøk på å forstå hendelser som er 250 millioner år unna våre dager, målte forskere ved Massachusetts Institute of Technology varigheten av katastrofen i tid. Som det viste seg, skjedde utryddelsen "nesten umiddelbart fra et geologisk synspunkt" og varte i omtrent 60 tusen år, det vil si minst 10 ganger raskere enn tidligere antatt. Forskere var i stand til å oppnå denne fantastiske figuren takket være nye, mer nøyaktige metoder for å bestemme alderen til bergarter.
"Vi har en ide om den nøyaktige alderen og varigheten av utryddelsen," sa Sam Bowring, professor ved MIT Department of Geology. "Men hvordan kunne 96 % av alle havinnbyggere bli drept på bare titusenvis av år? Det virker som om en eksepsjonell utryddelse krever en eksepsjonell forklaring.»
Omtrent 10 tusen år før katastrofen ble jordens hav utsatt for store mengder lette karbonisotoper. Som et resultat ble vannet sterkt forsuret, og temperaturen økte umiddelbart med 10 grader. Det var disse hendelsene som ødela det meste av livet i havet, er forskerne sikre på.
Den mest populære hypotesen i dag om mekanismene for den permiske utryddelsen assosierer den med de sibirske fellene - flerlags lavafelt som oppsto som et resultat av kraftige vulkanske prosesser som kastet ut mer enn fem millioner kubikkkilometer lava på jordens overflate.
"Det er klart at årsakene som førte til utryddelse må ha handlet veldig raskt," sa hovedforfatter av studien, MIT-student Seth Burgess. "Så raskt at de fleste representanter for plante- og dyreverdenen rett og slett ikke hadde tid til å tilpasse seg til dem." Den korte varigheten av utryddelseshendelsene støtter den rådende hypotesen om at flyktige kjemikalier som slippes ut av vulkaner radikalt endret sammensetningen av atmosfæren og havene, og forårsaket massedødelighet av levende vesener.
Kanskje, er Bowring sitert av The Daily Mail, til og med en katastrofal puls av magmatisk aktivitet ble utløseren som utløste den nesten øyeblikkelige kollapsen av alle globale økosystemer.
Laster inn...
