Gandrīz visi zina, ka pirms 66 miljoniem gadu uz Zemes nokrita asteroīds, kas, šķiet, izraisīja dinozauru nāvi. Tomēr šis kritums izraisīja noslēpumainas sekas. Kur auga koku armijas, stiepjot to zarus debesīm, it kā bēgot no papardes un krūmu biezokņiem, kas viņus satvēra pie saknēm, palika tikai sadeguši stumbri. Kukaiņu nemitīgās dungošanas un milzu dinozauru kliedzienu vietā klusumu caurstrāvo tikai vēja svilpe. Tumsa krita: zila, zaļa, dzeltena un sarkana, dejojot saulē, viss bija izdedzis.
Tas ir tas, kas notika, kad pirms 66 miljoniem gadu mūsu planētu skāra milzu asteroīds, kas bija desmit kilometru plats.
“Dažu minūšu vai pat stundu laikā sulīgā un dzīvīgā pasaule pārvērtās par klusu un tukšu pasauli,” saka Kolorado Dienvidrietumu pētniecības institūta planētu zinātnieks Daniels Durda. "Īpaši tūkstošiem kvadrātkilometru platībā ap trieciena vietu - viss tika pilnībā iznīcināts."
Saliekot kopā šī krituma mīklu, zinātnieki ir izpētījuši ietekmes ilgtermiņa efektus. Viņš prasīja vairāk nekā trīs ceturtdaļu dzīvību uz Zemes. Visnozīmīgākie upuri bija dinozauri, taču daudzi no viņiem izdzīvoja putnu veidā.
Bet izrādījās daudz grūtāks uzdevums visu sīki apgleznot, it īpaši to, kas sekoja kritumam un kas dažām sugām ļāva izdzīvot.
Pirmo reizi viņi sāka runāt par faktu, ka dinozaurus iznīcināja asteroīdu trieciens 1980. gadā. Tajā laikā šī ideja bija diskutabla. Tad 1991. gadā ģeologi atklāja krišanas vietu - krāteri ar diametru 180 kilometri Jukatanas pussalā Meksikā. Pēc tuvumā esošās pilsētas krāteris tika nosaukts par Chicxulub.
Krāteri bija grūti atrast, jo tas atrodas pazemē. Arī ziemeļu daļa atradās tālu no krasta, aprakti zem 600 metru gariem okeāna nogulumiem.
Reklāmas video:
2016. gada aprīlī zinātnieki sāka urbt kilometru pa krātera jūras pusi, lai iegūtu 3 metrus garus kodolu paraugus. Zinātnieku komanda analizēs atgūtos paraugus, lai atklātu klinšu veida izmaiņas, sīkas fosilijas un, iespējams, pat akmenī iespiesto DNS.
“Mēs, visticamāk, tūlīt pēc trieciena atradīsim neauglīgu okeānu pie nulles zemes un tad varbūt redzēsim, ka dzīve atgriezīsies,” saka urbšanā iesaistītais Šons Galiks no Teksasas Universitātes Ģeofizikas institūta.
Dažas lietas varēja iemācīties, neizurbjot krāteri.
Piemēram, ņemot vērā krātera lielumu, zinātnieki aprēķināja, cik daudz enerģijas triecienam būtu izdalījies.
Izmantojot šo informāciju, Durda un Deivids Krings no Mēness un planētu institūta Teksasā modelēja precīzu informāciju par sadursmi un paredzēja, kāda notikumu ķēde varētu notikt. Zinātnieki varēja pārbaudīt šo scenāriju ar fosilijām un pārbaudīt, cik precīzas ir prognozes.
"Visi šie aprēķini tika veikti saudzīgi," saka paleobotāniķis Kirks Džonsons, Smitsona Nacionālā dabas vēstures muzeja direktors. "Jūs varat izveidot scenāriju, kurā jūs dodaties no kritiena brīža, krīta perioda pēdējās sekundes, un pēc tam soli pa solim pārvietojieties pa minūtēm, stundām, dienām, mēnešiem un gadiem pēc notikuma."
Un šie pētījumi stāsta postošu stāstu.
Asteroīds caurdūra debesis ar ātrumu 40 reizes lielāku skaņas ātrumu un ietriecās zemes garozā. Rezultāts bija sprādziens 100 triljonu tonnu TNT ekvivalenta - septiņus miljardus reižu jaudīgāks nekā uz Hirosimu nokritušā bumba.
Ietekme uz zemes garozu izraisīja triecienviļņus visos virzienos. Cunami līdz 300 metru augstumam Meksikas līcī. Desmit punktu zemestrīces iznīcināja piekrasti un tūkstošu kilometru rādiusā sprādziens saplēsa un izkaisīja visus kokus. Visbeidzot, no debesīm nokrita tonnas akmeņu un apglabāja atlikušo dzīvi.
"Tas būtībā bija 10 kilometru lode," saka Džonsons. - Neticami fizika. Neticami sprādzieni, neticamas zemestrīces, neticami cunami un viss, kas atrodas simtu kilometru rādiusā, ir klāts ar māju lieluma akmeņiem."
Tomēr šī reģionālā ietekme pati par sevi neizraisīja globālu masu izmiršanu.
Kad asteroīds nokrita, tas iztvaicēja lielu zemes garozas gabalu. Kritiena vietā gruveši kā lāpa pacēlās debesīs. "Tur bija milzīga, paplašinoša plazmas bumba, kas nonāca atmosfēras augšējā daļā, kosmosā," saka Durda. Lāpa izplatījās uz rietumiem un austrumiem, līdz tā pārklāja visu Zemi. Pēc tam, kad gravitācijas spēks bija saistīts ar planētu, tas izlija atpakaļ atmosfērā.
Atdziestot, tas kondensējās triljonos stikla pilienu ar ceturtdaļas milimetra diametru. Viņi ar lielu ātrumu steidzās uz Zemes virsmu un dažās vietās tik spēcīgi sildīja atmosfēras augšējo daļu, ka uz zemes izcēlās ugunsgrēki. "Jaudīgais siltums, kas rodas no atkārtotas emisijas, radīja karstu efektu uz planētas," saka Džonsons. "Tagad jums ir plīts."
Ugunsgrēku sodrēji apvienojumā ar trieciena putekļiem bloķēja saules staru gaismu un ienesa Zemi garā, tumšā, ziemīgā tumsā.
Nākamo vairāku mēnešu laikā sīkas daļiņas nokrita uz virsmu, visu planētu paslēpjot asteroīdu putekļu slānī. Pašlaik paleontologi var redzēt šo slāni, kas saglabāts fosilijas reģistrā. Šī ir krīta un paleogēna robeža, pagrieziena punkts mūsu planētas vēsturē.
2015. gadā Džonsons, meklējot fosilijas, nogāja 200 kilometrus no atklātā kretīniskā-paleogēna slāņa Ziemeļdakotā. "Ja paskatās zem slāņa, jūs varat redzēt dinozaurus," viņš saka. "Bet, ja paskatās iepriekš, dinozauru nav."
Ziemeļamerikā pirms Chicxulub streika fosilijas gleznoja sulīgu mežu attēlu ar upēm, kas plūst starp, un paparžu, ūdensaugu un ziedošu krūmu blīvu pamežu.
Klimats bija siltāks nekā tagad. Pie poliem nebija ledus cepuru, un daži dinozauri klīst Aļaskas ziemeļu zemēs un tālu uz dienvidiem Antarktīdas Seymouras salās.
“Pasaule bija bioloģiski bagāta un daudzveidīga kā viss, ko mēs šodien redzam ap mums,” saka Durda. - Bet vēlāk, un it īpaši netālu no kritiena vietas, vide kļuva līdzīga mēness laikam. Pamests un neauglīgs."
Zinātnieki izsecināja asteroīda krišanas sekas, pētot krīta-paleogēna slāni, kas tika atrasts 300 vietās visā pasaulē.
“Atšķirībā no jebkura cita ģeoloģiskā procesa, asteroīda krišana notiek uzreiz. Tas viss nav izstiepts simtiem vai desmitiem miljonu gadu. Tas viss notika uzreiz, saka Džonsons. "Pēc tam, kad esam identificējuši gružu slāni asteroīda trieciena krāterī, mēs varam noiet zemāk un augstāk, salīdzināt to, kas notika pirms un pēc."
Tuvāk trieciena vietai dzīvnieki un augi gāja bojā apdeguma temperatūras, savvaļas vēju, zemestrīču, cunami vai laukakmeņu dēļ, kas nokrita no debesīm. Turklāt sugas pat otrā pasaules malā cieta no ķēdes reakcijas, piemēram, saules gaismas trūkuma.
Reģionos, kur dzīves vidi nav iznīcinājuši ugunsgrēki, temperatūra ir iznīcinājusi dzīvnieku barību, un skābais lietus ir sabojājis ūdens krājumus. Lai padarītu situāciju vēl sliktāku, gaisā esošie gruveši ir izraisījuši Zemes virsmas tumšu kā neapgaismotā alā, izbeidzot fotosintēzi un iznīcinot pārtikas tīklus.
Tā kā veģetācija vairs nebija, zālēdājiem nebija ko ēst. Ja zālēdāji mirst, plēsējiem nav ko ēst. Kļuva neiespējami izdzīvot. Viss, kas neizdegās, nomira no bada.
Fosilijas liecina, ka nekas lielāks par jenotu nav izdzīvojis. Mazākiem radījumiem ir iespēja, jo parasti to ir vairāk, viņi ēd mazāk un var ātrāk vairoties un pielāgoties.
Saldūdens ekosistēmas principā jutās labāk nekā sauszemes. Bet okeānā viss sagriezās gabalos, visas pārtikas ķēdes sabruka.
Kamēr garā ziema pārtrauca fotosintēzi, tās ietekme bija lielāka puslodē, kas iestājās augšanas sezonā. "Ja, piemēram, vasaras sākumā esat ziemeļu puslodē, un augšanas sezonā jūsu apgaismojums tiek izslēgts, rodas problēmas."
Fosilijas norāda, ka Ziemeļamerika un Eiropa bija labākās pēc šīs elles. Tas liek domāt, ka ziema ziemeļu puslodē sākās, kad asteroīds nokrita.
Bet pat vissmagāk skartajos rajonos dzīve drīz vien ritēja atpakaļ.
“Masu izmiršana ir abpusēji griezīgs zobens. Vienā galā: kas nogalināja dzīvību. Otrajā galā: kādas spējas vajadzēja augiem un dzīvniekiem, lai izdzīvotu, attīstītos un atveseļotos?"
Atveseļošanās prasīja daudz laika. Ekosistēmu atjaunošanai bija nepieciešami simtiem, ja pat tūkstošiem gadu. Zinātnieki lēš, ka okeānos bija nepieciešami trīs miljoni gadu, lai organiskais materiāls normalizētos.
Tāpat kā šodien pēc ugunsgrēka, papardes ātri kolonizēja sadedzinātās vietas. Ekosistēmās, kas izbēga no paparžu iebrukuma, dominēja aļģu un sūnu biezokņi.
Teritorijās, kuras ir izkļuvušas no vissliktākās iznīcināšanas, dažas sugas ir izdzīvojušas, lai planētu atjaunotu. Okeānos ir saglabājušās haizivis, krokodili un dažas zivju sugas.
Dinozauru pazušana nozīmēja jaunu ekoloģisko nišu atvēršanu. “Zīdītāju sugu migrācija uz šīm tukšajām ekoloģiskajām nišām noveda pie zīdītāju pārpilnības, ko mēs redzam mūsdienu pasaulē,” saka Durda.
Kad zinātnieki šo pavasari urbēs krāteri, viņi atkal mēģinās iegūt skaidrāku priekšstatu par krātera veidošanos un kritiena ietekmi uz klimatu.
"Mēs varam labāk veikt analīzes no krātera iekšpuses," saka Džonsons. "Mēs iemācīsimies daudz par enerģijas sadalījumu un it īpaši par to, kas notiek ar Zemi, kad uz tās kaut kas nokrīt."
Turklāt zinātnieki apskatīs minerālus un iežu plaisas un mēģinās saprast, kas tur varētu būt dzīvojis. Urbšana palīdzēs mums saprast, kā dzīve tika atjaunota.
"Vērojot, kā dzīve atgriežas, jūs varat atrast atbildes uz pāris jautājumiem," saka Galiks. - Kurš atgriezās pirmais? Kāds tas bija? Kad un cik ātri parādījās evolūcijas daudzveidība?"
Lai arī daudzas sugas un atsevišķi organismi nomira, to prombūtnes laikā sāka plaukt citas dzīvības formas. Šis divkāršais katastrofas un iespējas attēls ir vairākkārt atkārtots visā Zemes krišanas vēsturē.
Īpaši iespējams, ka, ja asteroīds nebūtu skāris Zemi pirms 66 miljoniem gadu, evolūcijas gaita būtu bijusi pavisam citāda - un cilvēki, iespējams, nebūtu parādījušies. “Dažreiz es saku, ka Chicxulub krāteris kļuva par cilvēka evolūcijas tīģeli,” saka Kring.
Viņš arī ierosināja, ka lielo asteroīdu ietekme varētu būt palīdzējusi dzemdēt dzīvību.
Kad asteroīds nokrita, intensīvais karstums Chicxulub krāterī izraisīja intensīvu hidrotermisko aktivitāti, kas varēja ilgt 100 000 gadu.
Un viņa varēja ļaut termofiliem un hipertermofiliem - eksotiskiem vienšūnu organismiem, kas plaukst karstā, ķīmiski bagātinātā vidē, - apmesties krātera iekšpusē. Urbšana pārbaudīs šo ideju.
Kopš tās pirmsākumiem Zeme ir regulāri bombardēta. 2000. gadā Krings ierosināja, ka šie triecieni rada pazemes hidrotermālās sistēmas, piemēram, tās, kas varētu būt izveidojušās Chicxulub krāterī.
Šīs karstās, ķīmiski bagātīgās, mitrās vietas, iespējams, ir izraisījušas pirmās dzīvības formas. Ja tā, tad karstumizturīgi hipertermofīli bija pirmās dzīvības formas uz Zemes.
ILYA KHEL