Dinosaurused, surid välja umbes 65 miljonit aastat tagasi, nad olid kindlasti sünged olendid - paksu nahaga, soomustatud, tahked hambad ja küünised. Näiteks Tyrannosaurus rex, kõigi aegade suurim maismaa kiskja, võis ninasarvikut või elevanti hõlpsalt hammustada oma kohutavate lõualuude ühe nähtamatu liigutusega. Ja sammaste jalgadega taimtoiduliste sisalike mass ulatus 30 ja isegi 50 tonnini. Ja pole juhus, et paleontoloogid, avastanud teise antediluvia olendi juhitamata luud, nimetasid seda seismosauruks, see tähendab sisalikku, mis raputab maad. Selle koletise pikkus oli teadlaste konservatiivsete hinnangute järgi 48-50 meetrit.
Ligi 200 miljonit aastat olid majesteetlikud roomajad kõigi kolme elemendi suveräänmeistrid: ürgses meres ujusid moodsad delfiinid meenutavad agiilsed ihtüosaurused, maapinnal kõndisid mitmetonnised diplodokused ja hambulised pterodaktüülid otsisid taevast saagiks. (Muuseas, nende lendavate koletiste tiivaulatus ulatus mõnikord 16 meetrini, mis on üsna võrreldav meie aja lahinguhävitaja mõõtmetega.)
Ja siis järsku hakkasid dinosaurused kiiresti välja surema, neid asendasid mittekirjutatud, väikesed ja tähelepandamatud olendid, kes juhtisid enamasti öiseid. Teadlased teadsid planeedi elustiku koosseisu ootamatutest ja katastroofilistest muutustest juba kriidiajastu lõpus 18. sajandil ja pärast seda nimetatakse seda salapärast nähtust sageli “suureks väljasuremiseks”.
Miks on dinosaurused väljasurnud? Mis oleks võinud juhtuda? Reeglina maalivad õpikud sellise tagasihoidliku pildi. Suur ja edukas roomajate rühm (nii lihasööjad kui ka taimtoidulised), kes asustasid planeedi kõik ökoloogilised nišid, suri ootamatult - kohe ja kõikjal. Ja kuna neil hiiglastel polnud sel ajal tõsiseid konkurente (imetajad kobisesid evolutsiooni äärel ja hõivasid hiljem lihtsalt tühja maja), on loogiline otsida mingit välist põhjust. Näiteks klimaatiline kataklüsm (järsk jahutus või, vastupidi, soojenemine), supernoova plahvatus, millega kaasnevad surmavad gamma-tausta kõikumised või magnetpooluste muutus, mis jätsid planeedi ajutiselt oma kaitsekestast ilma.
Asteroidi hüpotees
Juba mõnda aega on asteroidi hüpotees muutunud üsna populaarseks. Ütleme, et kriidiajastu lõpus varises meie planeedile tohutu meteoriit, visates stratosfääri miljardeid tonne tolmu, mis sõelus maa pinna, mille tagajärjel surid rohelised taimed, ja pärast neid ülejäänud loomastik. Lisaks võib sellise meteoriidi kukkumine provotseerida maapealse vulkaani taassünni, mis võib olukorda märkimisväärselt süvendada. Tuleb märkida, et tõsised paleontoloogid seda seisukohta eriti ei toeta.
Kust asteroidi hüpotees pärines? 20. sajandi 60. aastate keskpaigas avastasid teadlased kriidiajastu ja cenozoicu piirist (umbes 67 miljonit aastat tagasi) pärinevates geoloogilistes leiukohtades sinise savi kihi, milles on ebanormaalselt kõrge haruldaste metallide iriidiumi sisaldus (20 korda rohkem kui maakoores keskmiselt). … Hiljem leiti palju sarnaseid anomaaliaid (mõnes neist ületas iriidiumi kontsentratsioon fooni 120 korda), samas kui kõik nad olid sama vanusega - nad asusid kriidiajastu ja tsensoosoosi piiril.
Reklaamvideo:
Kuna maapõues on väga vähe iriidiumi ja meteoriidiaines (peamiselt raua meteoriitides, mida peetakse planeedituumade fragmentideks), leidub seda ülearust, seostas USA Alvarezi füüsik iriidiumi anomaalia asteroidi kukkumisega. Ta hindas selle läbimõõduks 10–12 km ja osutas isegi katastroofi kohale - Yucatani poolsaarele, kust leiti umbes 150 km läbimõõduga muljetavaldavate mõõtmetega kraater.
Sellise asteroidi kukkumine raputaks Maa tugevalt: koletu tugevuse ja kõrgusega tsunamilaine laastaks rannikul sisemaale kümneid ja sadu kilomeetreid ning grandioosne tolmupilv varjutaks pikka aega päikest. Kuuekuine päikesevalguse puudumine tapaks rohelised taimed (fotosünteesi protsessid peatuksid) ja seejärel (mööda toiduahelaid) ning loomad - nii maismaa kui ka meri.
On möödunud kaua aega, kui Alvarez esitas oma mõjuhüpoteesi 1980. aastal (ingliskeelsest mõjust - "löök"). Nüüd on teada mitukümmend iriidiumi anomaaliat, kuigi erinevas vanuses geoloogilistes leiukohtades, kuid neid pole võimalik seostada taimestiku ja loomastiku massilise surmaga. Pealegi on geoloogide käsutuses mitu kraatrit, mis on palju muljetavaldavamad kui kurikuulus Yucatan. Mõne neist läbimõõt ulatub 300 km-ni, kuid planeedi elustikuga pole midagi tõsist juhtunud (ja see on usaldusväärselt kindlaks tehtud). Mis on üsna loomulik, kuna biosfäär ei ole kaugeltki lastekunstnik, kelle elemente saab juhuslikult segamini ajada ja kokku panna, vaid stabiilne homöostaat, mis suudab tõhusalt vastu panna mitmesugustele häiretele.
Kuulus vene paleontoloog K. Y. Eskov märkis:
Selles mõttes on üsna soovituslik olukord Eltaninsky asteroidiga (umbes 4 km läbimõõduga), mis langes hilises plükoseenis umbes 2,5 miljonit aastat tagasi Lõuna-Ameerika ja Antarktika vahelisele riiulile; asteroidi jäänused tõsteti suhteliselt hiljuti merepõhja moodustatud kraatrist. Selle kukkumise tagajärjed näevad üsna katastroofilised: kilomeetrised tsunamid heitsid mereloomastiku sügavale maale; just sel ajal ilmusid Andide rannikule väga kummalised loomastiku matused koos mere- ja maismaavormide seguga ning Antarktika järvedesse ilmusid ühtäkki puhtalt merelised ränimardikad. Mis puudutab kaugeid, evolutsiooniliselt olulisi tagajärgi, siis neid lihtsalt ei eksisteerinud (selle löögi jäljed on suletud ühte stratigraafilisse tsooni), s.o.absoluutselt ei väljasuremine järgnenud kõigile neile kohutavatele häiringutele.
Seega on pilt üsna huvitav. Niipea kui iriidiumi anomaaliad hakkasid sihipäraselt otsima, sai kohe selgeks, et nende jäik seos dinosauruste (või mõne muu organismi) massilise väljasuremisega on midagi muud kui illusioon. Mesosoikumide sisalike fossiilsed jäänused annavad ühemõtteliselt tunnistust: Mel-Paleogeeni väljasuremise katastroofiline stsenaarium on väärtusetu, sest mõned dinosauruste rühmad kadusid ammu enne iriidiumi anomaaliat, teised vajusid unustusse aga palju hiljem. Protsess ulatus sadadesse tuhandetesse ja miljonitesse aastatesse, nii et dinosauruste väljasuremise kiirendamise osas ei saa olla küsimust.
Seetõttu saab asteroidi hüpoteesi, aga ka kõiki muid "löögipõlengu" stsenaariume meelerahu saata arhiivi, sest need tähendavad taimestiku ja loomastiku samaaegset hävitamist. Vahepeal oli mereorganismide massiline surm kriidiajastu lõpus (palju kiirustatum kui dinosauruste väljasuremine) hetkeliselt ainult geoloogiliste standardite järgi ja see ulatus õiglaseks ajaks - erinevate hinnangute kohaselt 10–100 000 aastani. Mis puudutab roomajaid, siis nad ei öö jooksul kustunud.
K. Yu. Eskov kirjutas:
Kuidas nii?! Ja see on väga lihtne: dinosauruste väljasuremine läbib kogu hilise kriidiajastu enam-vähem konstantse kiirusega, kuid teatud hetkest lakkab see langus uute liikide tekkimise kompenseerimisel; vanad liigid surid välja - ja uued ei paistnud neid asendavat ja nii edasi kuni rühma täieliku hävitamiseni. Teisisõnu, kriidiajastu lõpus ei toimunud dinosauruste katastroofilist väljasuremist, vaid suutmatust neid uutega asendada (see, näete, muudab pilti märgatavalt). See tähendab, et võime rääkida üsna pikast loomulikust protsessist.
Maa magnetpooluste muutmine
Alternatiivsed versioonid pole veenvamad - näiteks hüpotees Maa pooluste järsust muutumisest või Päikesesüsteemi lähedal aset leidnud supernoova plahvatusest. Muidugi on magnetilise polaarsuse ümberpööramine üsna ebameeldiv asi, kuna Päikesest lendavad kõrge energiaga laetud osakeste voogud painduvad magnetvälja jõu joontes, moodustades kiirgusvööde sibulakaalu. Kui te rebite maha meie planeedi paksu magnetilise "katte", jõuab kõva kiirgus vabalt planeedi pinnale.
Kuid esiteks pole magnetiliste pooluste hüpik mingil juhul eksootiline, vaid regulaarne perioodiline protsess ning eriuuringute andmed ei paljasta tavaliselt seost globaalsete biosfääriliste kriiside ja maapealse magnetilisuse muutuste vahel. Ja teiseks, biosfäär tervikuna on laitmatult silutud homeostaat, mis talub kergesti igasuguseid väliseid häireid.
Supernoova plahvatus
Supernoova plahvatus on galaktiline kataklüsm. Kui selline sündmus leiab aset Päikesesüsteemi läheduses (astronoomide sõnul juhtub see kord 50–100 miljoni aasta tagant), siis röntgen- ja gammakiirguse voog mitte ainult ei hävita osoonikihti, vaid pühib ka osa maakera atmosfäärist, provotseerides nn efekti mägismaa”, mida kõik organismid ei suuda ellu viia.
Kuid ka sel juhul ei lõppe väljasuremine tõenäoliselt järsult, vaid ulatub kümnete ja sadade aastatuhandete taha. Lisaks peaksid karm kiirgus ja kõrgete mägede mõju mõjutama ennekõike maa ja pinnavee elanikkonda, kuid tegelikult, nagu me teame, oli olukord täpselt vastupidine: kõige rohkem kannatasid avamere taimestik ja loomastik, sealhulgas mikroskoopilised, ja elanike seas sushi, mingil põhjusel said suure väljasuremise ohvriks ainult dinosaurused.
See uskumatu selektiivsus on üldiselt kõigi šokihüpoteeside kõige haavatavam punkt: miks tegelikult dinosaurused väljasurevad ja krokodillid jäid ellu ja elavad nüüd hästi? Võib-olla on mitmesuguste „šokeerivate” versioonide enneolematu populaarsus peamiselt tingitud vaatlusliku astronoomia õnnestumisest viimase 20–30 aasta jooksul.
Kliimamuutused või "looduslikud" põhjused?
Miks on dinosaurused väljasurnud? Üks kahest asjast: kas klimaatilised muutused kriidiajastu-cenozoiku piiril või puhtalt "looduslikud" põhjused - radikaalne ümberkorraldamine ökosüsteemides ja kogukondade muutumine.
Mõelgem see järjekorras välja. Oleme harjunud sellega, et planeetide kliimat eristab selgelt väljendunud laiustsoonilisus: ekvaatori kohal kasvavad vihmametsad, neist lõunas ja põhjas asuvad savannid, perioodiliselt niisutatud, kus karjatavad lugematud kabiloomade karjad ning veelgi põhja- ja lõunaosas on päikese käes kõrbenud kõrbete riba ja poolkõrb. Subtroopikad annavad teed parasvöötmele - leht- ja okaspuumetsadele ning järk-järgult loobuvad nad positsioonidest külmas tundras, kus peaaegu midagi ei kasva. Noh, postide juures valitseb igavene pakane ja igavene jää.
Kuid see ei olnud alati nii. Mesosoikum on klassikaline näide termoeraadist, kui laiustsoonid puudusid ja globaalne kliima meenutas praegust subtroopilist Vahemere tüüpi. Kõrgetel laiuskraadidel ja isegi poolusel oli see soe ja üsna mugav, kuid samal ajal polnud see ekvaatori ajal liiga kuum. Teisisõnu - temperatuuriline gradient - nii hooajaline kui ka ööpäevane - oli vaevu tajutav. Kriidiajastu lõpus asendas termoer aga krüoeri, mille temperatuuride laius oli erinev.
Dinosaurused olid külmaverelised (poikilotermilised) loomad. Kuna nad ei suutnud kehatemperatuuri "seestpoolt" reguleerida, sõltusid nad täielikult oma keskkonnast, kuid Mesozoicu ühtlases kliimas ei suutnud see neile palju probleeme tekitada. Kui välimine kuumus siseneb liigselt ja muljetavaldavad mõõtmed ei lase üleöö jahtuda (enamus dinosaurustest olid suured olendid), pole kõrge kehatemperatuuri säilitamine keeruline. Ja seda kõike ilma omaenda ainevahetuses osalemata, mille jaoks imetajad kulutavad 90% tarbitavast energiast toiduga.
Seda huvitavat nähtust nimetatakse inertsiaalseks homeotermiaks (soojavereline olemus) ja paljude teadlaste arvates said dinosaurused tänu sellele väärtuslikule kvaliteedile Mesozoicu valitsejateks. Ja kui kliima kriidiajastu lõpus radikaalselt muutus, kadusid hiiglaslikud sisalikud.
Näib, et oleme vastuse leidnud, kuid jällegi ei lähe midagi kokku. Mis põhjusel dinosaurused väljasurevad ja muud roomajad - ka külmaverelised - eksisteerivad tänapäevani? Miks puudutas kriidiajastu kriis peamiselt mereelu ja maapealsed olendid elasid selle rahulikult üle? Miks hakkasid mõned dinosauruste rühmad aktiivselt välja surema juba ammu enne saatuslikku kalendritähtpäeva, teised elasid rahulikult oma päevad Paleogene'is?
Võib-olla on mõistlik vastust otsida mujalt - ökosüsteemide struktuurist? Meenutagem lugejale kirjeldamatuid mesosoikumseid imetajaid, kes elasid 120 miljonit aastat sisalikega kõrvuti, ilma et oleksin neid mingil viisil seganud. Need väikesed putuktoidulised olendid, mis sarnanesid moodsate possumide või siilidega, hõivasid oma ökoloogilise niši, millesse keegi ei tunginud. Kriidiajastu olukord aga muutus kardinaalselt.
K. Yu. Eskov kirjeldas neid sündmusi järgmiselt: evolutsioon stimuleeris primitiivsete imetajate aeglast vahetust ja tegi sellel uuel ainevahetuse alusel "väikeses suurusklassis fütofaag". (Taimtoidulised dinosaurused olid väga suured loomad.) Ja kui ilmus väike fütofaagne liik, siis ilmub kindlasti röövloom, kes ei piirdu ainult lähisugulaste küttimisega, vaid piisab kõigist, kes on tema võimuses. Seetõttu saab beebidinosaurus - väike kaitsetu sisalik, millel pole inertset homeotermiat - sellisele 24-tunnisele aktiivsele röövloomale koheselt maitsev saak.
Versioon on kahtlemata uudishimulik, kuid see ei vasta ka kõigile keerukatele küsimustele. Ja siin tuleb meile appi geneetika, mida mõistetakse selle sõna laiemas tähenduses. Räägime marginaalsusest kui kitsa spetsialiseerumise antipoodist, sest orgaaniline maailm areneb sel viisil.
Meenutagem mesosoikumseid imetajaid, kes loovutasid maailma vabatahtlikult suurepärastele roomajatele ja taimestasid evolutsiooni kõrvale. Kõrvaliste nurkade taga askeldades olid nad kõige tõelisemad marginaalid, sest hõivasid need vähesed ökoloogilised nišid, mida valitsev klass majesteetliku hooletusega eiras.
Taimtoiduliste dinosauruste toidubaasiks olid jõespermid ja sõnajalad, mis olid devoni keeles laialt levinud. Kriidiajastu alguses ilmunud paljasõielised ehk õistaimelised taimestikud olid sunnitud asuma tagaaedadesse, sest võimul olid võimelised õitsengud. Seega olid õistaimed sama marginaalsed kui väikesed mesosoikumide imetajad. Neil ei olnud muud valikut kui hõivata tühjad maad, kus ei olnud väljakujunenud võimlaspermide kogukondi: maalihked, läbipõlenud alad, jõekaldad, see tähendab sellised biotoobid, mida tavaliselt nimetatakse „häiritud” aladeks. Ja just selliseid liike, kes sellistes tingimustes elavad, nimetavad bioloogid "tsenofoobseteks", see tähendab, et nad kardavad kogukondi, kes eelistavad eksisteerida eraldi.
Kuid taktikaline kaotus osutus lõpuks oluliseks strateegiliseks eeliseks. Esiteks ei lubanud "halbadele" maadele elama asunud õistaimed seal enam võimlemisroogasid ja teiseks oli neil lill, millel oli eksistentsivõitluses määrav roll. Kui võimlatooted olid omasuguste paljunemiseks täielikult ja täielikult tuule käes, kandes passiivselt oma õietolmu, ja olid sunnitud seetõttu hunnikutesse elama, siis õitsesid aktiivselt putukad, mis suurendas nende elujõulisust.
Õistaimede olemasolu ei sõltunud elementidest ja võrsed võisid endale lubada luksust hajutatud tühermaadel elamiseks. Lisaks on uut tüüpi taimestik õppinud moodustama rohttaimi, mis mitte ainult ei pea tõhusalt vastu erosioonile, vaid ka hõivavad kiiresti vaba maa.
Taimekoosluste muutus muutus tõeliseks katastroofiks. Vastupidiselt levinud arvamusele ei surnud mitte ainult dinosaurused, vaid ka 25% mesosoikumide selgrootute perekondadest - peajalgsed ja kahepoolmelised, üherakulised radiolaarid, ränivetikad, foraminifera ja teised planktoniliste organismide esindajad. Nende kaltsiumikoored moodustasid hiiglaslikud ladestused, mistõttu nimetati seda geoloogilise rekordi perioodi kriidiliseks.
Nii purustasid eilsed silmapaistmatud marginaalid - õistaimed ja imetajad - Mesozoicu domineerivat loomastikku ja taimestikku.
Õistaimede algust nimetatakse nüüd suureks angiospermisatsiooniks (ladina keeles angiospermae - "angiosperms"). Kui uut tüüpi taimestik hakkas otsustavalt domineerima, juhtus midagi, mis juhtub alati, kui vundament kokku variseb: hoone lihtsalt varises kokku. Lõppude lõpuks on taimeriik täpselt see vundament, millel taimtoiduliste loomade ja röövloomade põrandad seisavad, ning neid ühendavad üksteisega mitte ainult toiduahelad, vaid ka keerukamad suhted.
Dinosaurused proovisid uut dieeti - nad said nokkasid ja võimsaid hambapatareisid väga abrasiivse toidu jahvatamiseks. Kuid see polnud nende jaoks oluline, eriti teravilja karjatamissüsteemides, kus nad kaotasid kabiloomadele ilmselgelt. Lisaks moodustavad õistaimede rohtsed vormid turba, mis vähendab erosiooni ja orgaanilist äravoolu magevetesse ja ookeanidesse, mis on andnud tugeva löögi mere selgrootute kooslustele.
Selle põhjuseks on asjaolu, et valdav enamus hilistes kriidiajastu Maades asustatud olenditest on kitsa spetsialiseerumise teed jõudnud liiga kaugele. Praegu andis see neile suurepärased ellujäämisvõimalused, kuid igasugune väärikus muutub varem või hiljem ebasoodsasse olukorda. Kiindumus võimlaspermide kogukondadesse mängis sisalikega lõpuks julma nalja: kui õistaimed liikusid ründeretkel, viies ühe territooriumi teise järel varasematelt eluomanikelt ära, liitusid imetajad hõlpsasti vastloodud kogukondadega. Kuid dinosaurused ei suutnud seda teha ja sattusid evolutsioonilisse ummikseisu, sest nende kohanemisressursid olid juba ammu raisatud. Ja tõrjutud imetajate jaoks oli selline sündmuste pööre ainult käe-jala juures. Uutes tingimustes üle elanud plahvatuse, asustasid nad kogu planeedi.
Muidugi ei saa marginaliseerida ainult selliseid suuri taksoneid nagu loomade klass või taimeliik. Eraldi bioloogilised liigid ei pattu reeglina täieliku ühtlikkusega kogu tunnuste komplekti ulatuses. Lisaks: mida suurem on liigi või populatsiooni geneetiline mitmekesisus, seda suurem on nende kohanemisvõime. Selline kogukond leiab peaaegu alati võimaluse pikendada oma olekut muutunud keskkonnas. Ja isegi stabiilse ja mõõdetud elu korral võivad mittespetsiifilised ääremäärid mängida olulist rolli.
Näiteks tiibadeta veesildade populatsioonides leidub aeg-ajalt tiivulisi isendeid. Neid on väga vähe - ainult 4%. Neil on geneetilisi erinevusi, kuid samal ajal saavad nad oma tiibadeta kaaslastega suhestuda ja järglasi anda. Selgus, et need lenduvad geeksid on võimelised rändama väga pikkade vahemaade tagades sellega geneetilise järjepidevuse kõigi veekogude hõredalt asustatud populatsiooni vahel. Neli protsenti tõrjututest on selle ülesande täitmiseks enam kui piisav.
Pean ütlema, et peaaegu kõigil bioloogilistel liikidel on igaks juhuks haruldase genotüübi või ebahariliku kujuga hädaolukorra reserv, mis võimaldab tal rasked ajad üle elada. Kordame veel kord: liigi või populatsiooni geneetiline mitmekesisus on nende evolutsioonilise edu võti, seega tuleks marginaalseid käsitleda mitte ainult austusega, vaid ka ettevaatusega.
Niisiis, õistaimede teke ja laialdane levik varajase kriidiajastu lõpus (umbes 30 miljonit aastat enne dinosauruste surma) muutis mitte ainult radikaalselt mandri kogukondade struktuuri, vaid hävitas ka plastilisuse kaotanud dinosaurused, lootusetult takerdunud evolutsiooni ummikutesse. Muidugi võisid rolli mängida ka klimaatilised häiringud, kuid põhisündmus, lähtepunkt oli peaaegu kindlasti just see asjaolu - angiospermide algus.
V. Levitin
