Dinozauri, kas izmira apmēram pirms 65 miljoniem gadu, tie noteikti bija drūmi radījumi - resna ādas, bruņu, cietie zobi un spīles. Piemēram, Tyrannosaurus rex, visu laiku lielākais sauszemes plēsējs, varēja viegli iekost degunradzi vai ziloņu uz pusēm ar vienu nenotveramu tā briesmīgo žokļu kustību. Un zālēdāju ķirzakas ar kolonnu kājām sasniedza 30 un pat 50 tonnas. Un nav nejauši, ka paleontologi, atklājuši nepanesamus citas antililuvijas radības kaulus, nosauca to par seismosaur, tas ir, ķirzaku, kas satricina zemi. Šī monstra garums, pēc pētnieku konservatīvajiem aprēķiniem, bija 48-50 metri.
Gandrīz 200 miljonus gadu majestātiskie rāpuļi bija visu trīs elementu suverēni meistari: veikls ichtiozaurs, kas atgādināja mūsdienu delfīnus, peldēja pirmatnējā jūrā, daudztonu diplodokuss staigāja uz zemes, un zobveida pterodaktiliji debesīs meklēja laupījumu. (Starp citu, šo lidojošo monstru spārnu attālums dažreiz sasniedza 16 metrus, kas ir diezgan salīdzināms ar mūsu laika kaujas iznīcinātāja izmēriem.)
Un tad pēkšņi dinozauri sāka strauji izmirst, tos aizstāja ar nesamērīgiem, maziem un nenozīmīgiem radījumiem, kas galvenokārt vadīja nakti. Krīta perioda beigās 18. gadsimtā zinātnieki jau zināja par negaidītām un katastrofālām izmaiņām planētu biotas sastāvā, un pēc tam šo noslēpumaino parādību bieži sauc par “lielo izzušanu”.
Kāpēc dinozauri ir izmiruši? Kas varēja notikt? Parasti mācību grāmatas krāso tik nepretenciozu attēlu. Pēkšņi - uzreiz un visur - pēkšņi nomira liela un plaukstoša rāpuļu grupa (gan gaļēdāji, gan zālēdāji), kas apdzīvoja visas planētas ekoloģiskās nišas. Un tāpēc, ka šiem milžiem tajā laikā nebija nopietnu konkurentu (zīdītāji pamāja evolūcijas nomalē un pēc tam vienkārši okupēja tukšu māju), ir loģiski meklēt kādu ārēju iemeslu. Piemēram, klimatiska kataklizma (asa atdzišana vai, gluži pretēji, sasilšana), supernovas eksplozija, ko papildina nāvējošas gamma fona svārstības, vai magnētisko polu maiņa, kas uz laiku atņēma planētai tās aizsargājošo apvalku.
Asteroīdu hipotēze
Jau kādu laiku asteroīdu hipotēze ir kļuvusi diezgan populāra. Sakiet, ka krīta perioda beigās uz mūsu planētas sabruka milzīgs meteorīts, kurš stratosfērā iemeta miljardiem tonnu putekļu, kas sijāja zemes virsmu, kā rezultātā zaļie augi gāja bojā, bet pēc tiem - pārējā fauna. Turklāt šāda meteorīta krišana varētu izraisīt sauszemes vulkānisma atdzimšanu, kas situāciju varētu ievērojami pasliktināt. Jāatzīmē, ka nopietni paleontologi šo viedokli īpaši neatbalsta.
Kur radās asteroīda hipotēze? XX gadsimta 60. gadu vidū ģeoloģiskajās atradnēs, kas aizsākās no krīta un cenozoiska robežas (pirms aptuveni 67 miljoniem gadu), zinātnieki atklāja zilā māla slāni ar neparasti augstu reto metālu iridija saturu (20 reizes vairāk nekā vidēji zemes garozā). … Vēlāk tika atklātas daudzas līdzīgas anomālijas (dažās no tām iridija koncentrācija pārsniedza fonu par 120 reizēm), savukārt visi no tiem bija vienāda vecuma - gulēja uz krīta un cenozoika robežas.
Reklāmas video:
Tā kā zemes garozā ir ļoti maz iridija, un meteorītu vielās (galvenokārt dzelzs meteorītos, kas tiek uzskatīti par planētu kodolu fragmentiem), to ir sastopams pārmērīgi, fiziķis no Amerikas Savienotajām Valstīm Alvarez saistīja iridija anomāliju ar asteroīda krišanu. Viņš lēsa, ka tā diametrs ir 10–12 km un pat norādīja uz katastrofas vietu - Jukatanas pussalu, kur tika atrasts iespaidīga izmēra krāteris, kura diametrs bija aptuveni 150 km.
Šāda asteroīda krišana spēcīgi satricinās Zemi: milzīga spēka un augstuma cunami vilnis izpostīs desmitiem un simtiem kilometru garu piekrasti iekšzemē, un grandiozs putekļu mākonis ilgu laiku aizēno sauli. Sešu mēnešu saules gaismas neesamība iznīcinātu zaļos augus (fotosintēzes procesi apstātos), bet pēc tam (gar barības ķēdēm) un dzīvniekus - gan sauszemes, gan jūras.
Ir pagājis ilgs laiks, kopš Alvarezs izvirzīja savu trieciena hipotēzi 1980. gadā (no angļu valodas trieciena - "trieciens"). Tagad ir zināmi vairāki desmiti iridija anomāliju, atrodoties dažāda vecuma ģeoloģiskos atradnēs, taču nav iespējams tos saistīt ar floras un faunas masveida nāvi. Turklāt ģeologu rīcībā ir daudz krāteru, kas ir daudz iespaidīgāki nekā bēdīgi slavenā Jukatana. Dažu no tām diametrs sasniedz 300 km, taču ar planētas biotu nav noticis nekas nopietns (un tas ir ticami noteikts). Tas ir diezgan dabiski, jo biosfēra nekādā ziņā nav bērnu dizainere, kuras elementus var sajaukt un salocīt nejauši, bet gan stabils homeostats, kas var efektīvi pretoties dažāda veida traucējumiem.
Slavenais krievu paleontologs K. Y. Eskov atzīmēja:
Šajā ziņā diezgan indikatīva ir situācija ar Eltaninsky asteroīdu (apmēram 4 km pāri), kas nokrita Vēlajā Pliocēnā pirms apmēram 2,5 miljoniem gadu plauktā starp Dienvidameriku un Antarktīdu; asteroīda paliekas salīdzinoši nesen tika celtas no krātera, kas izveidojies jūras gultnē. Šī kritiena sekas izskatās diezgan katastrofālas: kilometra cunami jūras faunu iemeta dziļi zemē; tikai tajā laikā Andu piekrastē parādījās ļoti savādi faunas apbedījumi ar jūras un sauszemes formu sajaukumiem, un Antarktikas ezeros pēkšņi parādījās tīri jūras diatomi. Kas attiecas uz tālajām, evolucionāri nozīmīgajām sekām, tās vienkārši neeksistēja (šīs ietekmes pēdas ir norobežotas vienā stratigrāfiskajā zonā), t.i.absolūti nekāda izmiršana sekoja visām šīm briesmīgajām perturbācijām.
Tādējādi attēls ir diezgan interesants. Tiklīdz irīdija anomālijas sāka mērķtiecīgi meklēt, uzreiz kļuva skaidrs, ka to stingrais savienojums ar dinozauru (vai jebkuru citu organismu) masveida izmiršanu nav nekas cits kā ilūzija. Mezozoja ķirzakas fosilās atliekas viennozīmīgi apliecina: Mel-Paleogene izmiršanas katastrofālais scenārijs ir bezvērtīgs, jo dažas dinozauru grupas pazuda ilgi pirms iridija anomālijas, bet citas krita aizmirstībā daudz vēlāk. Process ilga simtiem tūkstošu un miljonu gadu, tāpēc nevar būt nekādu jautājumu par dinozauru izmiršanas ātrumu.
Tāpēc asteroīdu hipotēzi, kā arī visus citus "šoka ietekmes" scenārijus ar mieru var nosūtīt arhīvā, jo tie nozīmē vienlaicīgu floras un faunas iznīcināšanu. Tikmēr pat jūras organismu masveida nāve krīta perioda beigās (daudz pārsteidzīgāka nekā dinozauru izmiršana) notika uzreiz tikai pēc ģeoloģiskiem standartiem un izstiepās uz diezgan ilgu laiku - pēc dažādām aplēsēm, no 10 līdz 100 000 gadiem. Rāpuļiem tie nekļuva nakti.
K. Juškovs rakstīja:
Kā tā?! Un tas ir ļoti vienkārši: dinozauru izmiršana iet cauri visam Vēlajam kretīnam ar vairāk vai mazāk nemainīgu ātrumu, bet ar noteiktu brīdi šis samazinājums pārstāj kompensēt jaunu sugu parādīšanos; vecās sugas izmira - un parādījās, ka jaunas tās neaizvieto un tā tālāk līdz pilnīgai grupas iznīcināšanai. Citiem vārdiem sakot, krīta beigās nebija katastrofāla dinozauru izmiršana, bet gan to aizstāšana ar jauniem (tas, jūs redzat, ievērojami maina attēlu). Tas nozīmē, ka mēs varam runāt par diezgan ilgstošu dabisko procesu.
Mainot Zemes magnētiskos polus
Alternatīvas versijas nav pārliecinošākas - piemēram, hipotēze par pēkšņām Zemes polu izmaiņām vai supernovas eksploziju netālu no Saules sistēmas. Protams, magnētiskās polaritātes maiņa ir diezgan nepatīkama lieta, jo no Saules lidojošās augstas enerģijas lādētu daļiņu straumes novirzās magnētiskā lauka spēka līnijās, veidojot starojuma jostu sīpolu skalas. Ja jūs noplēsīsit mūsu planētas biezo magnētisko "apvalku", tad cietais starojums brīvi nonāks uz planētas virsmas.
Bet, pirmkārt, magnētisko polu lēciens nekādā ziņā nav eksotisks, bet gan regulārs periodisks process, un speciālo pētījumu dati parasti neatklāj saistību starp globālām biosfēras krīzēm un zemes magnētisma izmaiņām. Un, otrkārt, biosfēra kopumā ir nevainojami atkļūdošanas homeostats, kas viegli pretojas visiem ārējiem traucējumiem.
Supernovas eksplozija
Supernovas sprādziens ir galaktikas kataklizma. Ja šāds notikums notiek Saules sistēmas tuvumā (pēc astronomu domām, tas notiek reizi 50–100 miljonos gadu), tad rentgenstaru un gamma starojuma plūsma ne tikai iznīcinās ozona slāni, bet arī aizskalos daļu zemes atmosfēras, provocējot tā saucamo efektu augstienes”, ko ne visi organismi var izdzīvot.
Bet pat šajā gadījumā izzušana, visticamāk, nebūs pēkšņa, bet izstiepsies desmitiem un simtiem gadu tūkstošu. Turklāt skarbajam starojumam un augstu kalnu ietekmei galvenokārt vajadzētu ietekmēt sauszemes un sekla ūdens iedzīvotājus, taču patiesībā, kā mēs zinām, situācija bija tieši pretēja: visvairāk cieta atklātā jūras flora un fauna, ieskaitot mikroskopiskos. suši kaut kāda iemesla dēļ tikai dinozauri kļuva par Lielās izmiršanas upuriem.
Šī neticamā selektivitāte parasti ir visneaizsargātākais punkts no visām šoka hipotēzēm: kāpēc dinozauri izmira, un krokodili izdzīvoja un dzīvo droši tagad? Varbūt dažādu veidu “šoka” versiju nepieredzētā popularitāte galvenokārt ir saistīta ar novērošanas astronomijas panākumiem pēdējos 20–30 gados.
Klimata izmaiņas vai "dabiski" cēloņi?
Tad kāpēc dinozauri ir izmiruši? Viena no divām lietām: vai nu klimatiskās izmaiņas pie krīta-cenozoika robežas, vai arī tīri "dabiski" iemesli - radikāla pārstrukturēšana ekosistēmās un izmaiņas kopienās.
Izdomāsim to secībā. Mēs esam pieraduši pie tā, ka planētu klimatu izceļas ar izteiktu platuma zonalitāti: pie ekvatora aug lietus meži, dienvidu un ziemeļu virzienā no tiem mīt savannas, periodiski samitrinātas, kur ganās neskaitāmas nagaiņu ganāmpulki, un vēl tālāk uz ziemeļiem un dienvidiem atrodas saules apspīdētu tuksnešu josla un daļēji tuksnesis. Subtropi dod priekšroku mēreniem mežiem - lapkoku un skujkoku, un tie pakāpeniski atsakās no savas vietas aukstajā tundrā, kur gandrīz nekas neaug. Nu pie stabiem valda mūžīgais sals un mūžīgais ledus.
Tomēr tas ne vienmēr notika. Mezozoja ir klasisks termoera piemērs, kad nebija platuma zonējuma un globālais klimats atgādināja pašreizējo subtropu Vidusjūras tipu. Augstos platuma grādos un pat pie staba tas bija silts un diezgan ērts, taču tajā pašā laikā pie ekvatora nebija pārāk karsts. Citiem vārdiem sakot, temperatūras gradients - gan sezonāls, gan diennakts - bija tik tikko manāms. Bet Krīta perioda beigās termoreaktoru nomainīja krioers ar temperatūras starpību platumā.
Dinozauri bija aukstasiņu (poikilotermiski) dzīvnieki. Nespējot regulēt ķermeņa temperatūru "no iekšpuses", viņi pilnībā bija atkarīgi no savas vides, taču vienmērīgā mezozoja klimatā tas viņiem nevarēja sagādāt daudz nepatikšanas. Ja ārējais siltums ieplūst pārmērīgi, un iespaidīgie izmēri neļauj atdzist nakti (vairums dinozauru bija lieli radījumi), tad uzturēt augstu ķermeņa temperatūru nebūs grūti. Un tas viss bez jebkāda sava metabolisma līdzdalības, kam zīdītāji patērē 90% enerģijas, ko viņi patērē pārtikā.
Šo interesanto parādību sauc par inerciālo homeotermiju (siltasiņu), un daudzi zinātnieki uzskata, ka, pateicoties šai vērtīgajai kvalitātei, dinozauri kļuva par Mezozoja valdniekiem. Un, kad krīta beigās radikāli mainījās klimats, milzu ķirzakas pazuda.
Liekas, ka mēs esam atraduši atbildi, bet atkal kaut kas nesaskan. Kāda iemesla dēļ dinozauri izmira, un citi rāpuļi - arī aukstasinīgi - turpina pastāvēt līdz šai dienai? Kāpēc krīta krīze galvenokārt ietekmēja jūras dzīvi, un sauszemes radības mierīgi to izdzīvoja? Kāpēc dažas dinozauru grupas sāka aktīvi izmirst ilgi pirms liktenīgā kalendārā datuma, bet citi nesteidzīgi pavadīja savas dienas Paleogēnā?
Varbūt ir jēga meklēt atbildi citur - ekosistēmu struktūrā? Atgādināsim lasītājam neparakstītos mezozoja zīdītājus, kuri 120 miljonus gadu dzīvoja blakus ķirzakām, viņiem nekādā veidā neiejaucoties. Šīs mazās kukaiņēdāju radības, līdzīgas mūsdienu oposumiem vai ežiem, ieņēma savu ekoloģisko nišu, kuru neviens neiejaucās. Krīta apgabalā situācija tomēr radikāli mainījās.
K. Ju. Eskovs aprakstīja šos notikumus šādi: evolūcija veicināja primitīvo zīdītāju lēno apmaiņu un uz šī jaunā metabolisma pamata izveidoja "fitofāgu mazā lieluma klasē". (Zālēdāju dinozauri bija ļoti lieli dzīvnieki.) Un, ja parādījās maza fitofago suga, tad noteikti parādīsies plēsējs, kurš neaprobežosies tikai ar tuvu radinieku medībām, bet ar to pietiks visiem, kas ir viņa varā. Tāpēc mazuļu dinozaurs - maza neaizsargāta ķirzaka, kurai nav inerciālas homeotermijas - uzreiz kļūs par garšīgu laupījumu šādam 24 stundu aktīvam plēsējam.
Versija, bez šaubām, ir ziņkārīga, taču tā arī neatbild uz visiem sarežģītajiem jautājumiem. Un šeit mums palīdzēs ģenētika, to saprotot šī vārda plašajā nozīmē. Parunāsim par marginalitāti kā šauras specializācijas antipodi, jo organiskā pasaule attīstās šādā veidā.
Atcerēsimies mezozoiskos zīdītājus, kuri labprātīgi padevās pasaulei krāšņajiem rāpuļiem un veģetēja evolūcijas malā. Iekāpušies attālos stūros, tie bija visreālākie marginālie, jo aizņēma tās dažas ekoloģiskās nišas, kuras valdošā šķira ar majestātisku nolaidību ignorēja.
Pārtikas bāze zālēdāju dinozauriem bija ģints gliemežnīcas un papardes, kas bija plaši izplatītas devonā. Sīpolu augi jeb ziedošā flora, kas parādījās krīta perioda sākumā, bija spiesti apmesties pagalmos, jo dominēja ģimnāzijas. Tādējādi ziedošie augi bija tikpat mazsvarīgi kā mazie mezozoja zīdītāji. Viņiem nebija citas izvēles, kā okupēt tukšas zemes, kur nebija izveidotas ģimnāziju īpašības: zemes nogruvumi, izdegušas teritorijas, upju krasti, tas ir, tādi biotopi, kurus parasti sauc par “traucējumiem”. Un pašas sugas, kas apmetas šādos apstākļos, biologi sauc par "tsenofobiskiem", tas ir, tiem, kuri baidās no kopienām, kuras dod priekšroku eksistēt atsevišķi.
Bet taktiskais zaudējums galu galā izrādījās nozīmīga stratēģiska priekšrocība. Pirmkārt, ziedošie augi, kas bija apmetušies uz "sliktajām" zemēm, tur vairs neļāva vingrošanas zāles, un, otrkārt, tiem bija zieds, kam bija izšķiroša loma cīņā par esamību. Ja vingrošanas zāles savairošanās nolūkos pilnīgi un pilnībā paļāvās uz vēju, pasīvi pārvadājot ziedputekšņus, un tāpēc bija spiestas apmesties kaudzēs, tad ziedošie aktīvi piesaistīja kukaiņus, kas ievērojami palielināja viņu dzīvotspēju.
Ziedošo augu esamība nebija atkarīga no elementiem, un sīpolaugi varēja atļauties greznību mitināties izkaisītajos tuksnešos. Turklāt jauna veida flora ir iemācījusies veidot zālaugu formas, kas ne tikai efektīvi pretojas erozijai, bet arī ātri uztver brīvo zemi.
Augu kopienu izmaiņas pārvērtās par īstu katastrofu. Pretēji izplatītajam uzskatam, ne tikai dinozauri izmira, bet arī 25% no mezozoisko bezmugurkaulnieku ģimenēm - galvkājiem un gliemenēm, vienšūnu radioaktīvajiem, diatomiem, foraminiferai un citiem planktonisko organismu pārstāvjiem. Viņu kalcija čaumalas veidoja gigantiskas nogulsnes, tāpēc šo ģeoloģisko ierakstu periodu sauca par krītainu.
Tātad vakardienas neuzkrītošie malas - ziedoši augi un zīdītāji - sasmalcināja mezozoja dominējošo faunu un floru.
Ziedošu augu sākšanos tagad sauc par lielo angiospermizāciju (no latīņu angiospermae - "angiosperms"). Kad izšķiroši sāka dominēt jaunā tipa flora, notika kaut kas tāds, kas vienmēr notiek, sabrūkot pamatiem: ēka vienkārši sabruka. Galu galā augu valstība ir tieši pamats, uz kura atrodas zālēdāju dzīvnieku un plēsēju grīdas, un tos savā starpā savieno ne tikai barības ķēdes, bet arī sarežģītākas attiecības.
Dinozauri mēģināja apgūt jaunu diētu - viņi ieguva knābjus un jaudīgas zobārstniecības baterijas ļoti abrazīva ēdiena slīpēšanai. Bet viņiem tas nebija svarīgi, īpaši graudaugu ganību sistēmās, kur viņi acīmredzami zaudēja nagaiņus. Turklāt zālaugu ziedošās formas veido velēnu, kas samazina eroziju un organisko noteci saldūdeņos un okeānos, un tas ir smagi satricinājis jūras bezmugurkaulnieku kopienas.
Tas notiek tāpēc, ka lielais vairums radījumu, kas apdzīvoja Zemi Vēlajā krīta apgabalā, ir pārāk tālu pavirzījušies pa šaurās specializācijas ceļu. Pagaidām tas viņiem deva lieliskas iespējas izdzīvot, taču jebkura cieņa agrāk vai vēlāk kļūst neizdevīga. Pieķeršanās ģimnāziju kopienām galu galā izspēlēja nežēlīgu joku ar ķirzakām: kad ziedošie augi pārcēlās uz ofensīvu, atņemot vienu teritoriju pēc otras no iepriekšējiem dzīves īpašniekiem, zīdītāji viegli pievienojās jaunizveidotajām kopienām. Bet dinozauri to nevarēja izdarīt un nonāca evolūcijas strupceļā, jo viņu adaptīvie resursi tika izšķiesti jau sen. Un atstumtajiem zīdītājiem šāds notikumu pavērsiens bija tikai uz rokas. Pārdzīvojuši spektra eksploziju jaunajos apstākļos, viņi apdzīvoja visu planētu.
Protams, atstumt var ne tikai tik lielus taksonus kā dzīvnieku klase vai augu tips. Atsevišķas bioloģiskās sugas, kā likums, arī negrēko ar pilnīgu vienveidību visā pazīmju kopumā. Turklāt, jo augstāka sugas vai populācijas ģenētiskā daudzveidība, jo lielāks ir to adaptācijas potenciāls. Šāda kopiena gandrīz vienmēr atradīs veidu, kā pagarināt savu eksistenci mainītajā vidē. Un pat ar stabilu un izmērītu dzīvi intraspecifiskām robežām var būt liela nozīme.
Piemēram, ūdens spārnu bez spārnu populācijās dažkārt sastopami spārnoti indivīdi. To ir ļoti maz - tikai 4%. Viņiem ir ģenētiskas atšķirības, bet tajā pašā laikā viņi var krustoties ar saviem bezpalīdzīgajiem pavadoņiem un dot pēcnācējus. Izrādījās, ka šie gaistošie geiki spēj migrēt ļoti lielos attālumos, tādējādi nodrošinot ģenētisko nepārtrauktību starp visu ūdenstilpņu mazajiem iedzīvotājiem. Četri procenti atstumto ir vairāk nekā pietiekami, lai veiktu šo uzdevumu.
Man jāsaka, ka gandrīz katrai bioloģiskajai sugai, tikai gadījumā, ir šāda ārkārtas rezerve reta genotipa vai neparastas formas formā, kas tai ļauj izdzīvot grūtos laikos. Atkārtosim vēlreiz: sugas vai populācijas ģenētiskā daudzveidība ir to panākumu atslēga, tāpēc pret margināliem jāizturas ne tikai ar cieņu, bet arī ar piesardzību.
Tātad, ziedošu augu parādīšanās un plaša izplatīšana agrīnā kretīna beigās (apmēram 30 miljoni gadu pirms dinozauru nāves) ne tikai radikāli mainīja kontinentālo kopienu struktūru, bet arī iznīcināja dinozaurus, kas bija zaudējuši savu plastiskumu, bezcerīgi iestrēguši evolūcijas strupceļos. Protams, sava loma varētu būt arī klimatiskajai perturbācijai, taču galvenais notikums, sākumpunkts gandrīz noteikti bija tieši šis fakts - segsēkļu sākšanās.
V. Levitins