Взламывая биологию

О причинах вымирания давно спорят. В 1980 г. группа исследователей во главе с лауреатом Нобелевской премии физиком Луисом Альваресом, его сыном, геологом Уолтером Альваресом, и химиками Франком Асаро и Хелен Вон Мишель сделали удивительное открытие. По всему миру в слоях осадочных пород на границе упомянутых периодов концентрация иридия в сотни раз выше, чем в других местах. Иридий – очень редкий элемент, поэтому Альваресы сделали смелое заключение о том, что тот попал на планету вследствие падения астероида. При столкновении, утверждали они, поднялось огромное облако пыли, закрывшей солнечный свет и лишившей растения возможности осуществлять фотосинтез. Так началась долгая зима. Следовательно, сократилось количество пищи, доступной животным.

Десятилетием позже геологи подтвердили существование огромного кратера на побережье мексиканского полуострова Юкатан. Размеры кратера свидетельствовали о падении объекта, достигавшего в диаметре 10 км. Очевидно, что последствия должны были быть разрушительными, как и прогнозировал Альварес. Также есть основания полагать, что период повсеместной вулканической активности, породивший огромную базальтовую плиту в Южной Индии – известную как Деканские траппы, – также препятствовал доступу солнечного света на границе периодов.

Удар, вследствие которого образовался кратер Чиксулуб, по некоторым оценкам, был в миллиард раз сильнее взрыва атомных бомб, сброшенных на Нагасаки и Хиросиму. Поднявшиеся облака пыли, вероятно, заслонили Солнце на многие месяцы.

Великое умирание

Сколько бы видов ни затронуло мел-палеогеновое вымирание, оно было не самым крупным. Около 250 млн лет назад, в конце пермского периода, когда большинство живых существ Земли обитали в океане, погибли, по некоторым оценкам, около 96 % всех морских видов. Кроме того, вымерли 70 % видов наземных животных и растений. О биологическом разнообразии больше не было речи, и потребовались миллионы лет, чтобы жизнь вновь заявила о себе. В числе возможных причин – столкновение с астероидом, сильная вулканическая активность, сформировавшая Сибирские траппы, катастрофический выброс метана с морского дна, смещение океанических течений или сочетание всех упомянутых факторов.

Другие вымирания

Третье по охвату массовое вымирание произошло в конце ордовикского периода, 455–430 млн лет назад. Считается, что в результате резкого похолодания площадь ледников выросла, а уровень моря упал. Подобные изменения повлияли бы на сухопутные организмы, но еще сильнее – на морские. Больше других пострадали трилобиты, плеченогие и граптолиты. Противоречия вызывает исчезновение из палеонтологической летописи многих видов в конце девонского периода, то есть 375–360 млн лет назад. Возможно, это результат серии вымираний, а не одного массового вымирания. Катастрофически пострадали живые существа в мелких морях, а кораллам потребовались многие миллионы лет, чтобы восстановить разнообразие и численность. Морские обитатели, в том чиле брюхоногие, плеченогие, двустворчатые моллюски и головоногие, исчезли в конце триасового периода, около 200 млн лет назад. Вымерли многие земные позвоночные, а их место заняли динозавры.

КИСЛОРОДНАЯ КАТАСТРОФА

Цианобактерии в океане, вероятно, были первыми организмами, которые произвели кислород при помощи фотосинтеза. Миллионы лет выделяемый ими кислород соединялся с растворенным в океане железом и формировал окиси этого металла. Это видно по железистым отложениям в древних породах. Около 2,4 млрд лет назад накопился избыточный объем кислорода, и он стал поступать в атмосферу, что имело глубокие последствия. Кислород не могли переносить анаэробные организмы (в основном крошечные, как бактерии). Они были чрезвычайно многочисленны в те времена, а потому, вероятно, случилось одно из величайших массовых вымираний.

Слои железистых отложений заметны в докембрийских породах, относящихся ко времени кислородной катастрофы, то есть сформировавшихся около 2,4 млрд лет назад.