Dinosauři, ktorí zomreli asi pred 65 miliónmi rokov, to boli určite pochmúrne stvorenia - husté, obrnené, pevné zuby a pazúry. Napríklad Tyrannosaurus rex, najväčší dravec zo všetkých čias, by mohol ľahko uhryznúť nosorožca alebo slona na polovicu jedným nepolapiteľným pohybom svojich hrozných čeľustí. Hmotnosť bylinožravých jašteríc so stĺpovými nohami dosiahla 30 až 50 ton. A nie je náhoda, že paleontológovia, keď objavili nezvládnuteľné kosti iného predného stvorenia, ho nazvali seizmosaurom, to je jašterica, ktorý trasie zemou. Dĺžka tohto monstra bola podľa konzervatívnych odhadov vedcov 48-50 metrov.
Takmer 200 miliónov rokov boli majestátnymi plazmi suverénni majstri všetkých troch prvkov: agilní ichthyosaurovia pripomínajúci moderné delfíny plávali v praveku, viac tonový diplodocus kráčal po zemi a zubaté pterodaktyly hľadali korisť na oblohe. (Mimochodom, rozpätie krídel týchto lietajúcich monštier niekedy dosiahlo 16 metrov, čo je dosť porovnateľné s rozmermi bojového bojovníka našej doby.)
A potom sa dinosaury zrazu začali rýchlo vymršťovať, nahradili ich neodôvodnené malé a nepozoruhodné tvory, ktoré viedli väčšinou k nočným. Vedci už vedeli o neočakávaných a katastrofických zmenách v zložení planétovej bioty na konci kriedového obdobia v 18. storočí a potom sa tento záhadný jav často nazýva „veľké vyhynutie“.
Prečo sú dinosaury zaniknuté? Čo sa mohlo stať? Učebnice spravidla vykresľujú taký nenáročný obraz. Veľká a prosperujúca skupina plazov (mäsožravých aj býložravých), ktoré obývali všetky ekologické výklenky planéty, náhle zomrela - okamžite a všade. A keďže títo obri v tom čase nemali vážnych konkurentov (cicavce sa zhlukovali na okraji evolúcie a následne jednoducho obsadili prázdny dom), je logické hľadať nejaký vonkajší dôvod. Napríklad klimatická kataklyzma (ostré ochladenie alebo naopak otepľovanie), výbuch supernovy sprevádzaný smrteľnými výkyvmi v pozadí gama alebo zmena magnetických pólov, ktoré dočasne pripravili planétu o ochranný obal.
Hypotéza asteroidov
Hypotéza asteroidov sa už nejakú dobu stala veľmi populárnou. Povedzme, že na konci kriedového obdobia sa na našej planéte zrútil obrovský meteorit, ktorý do stratosféry hádzal miliardy ton prachu, ktorý premietal zemský povrch, ktorý spôsobil smrť zelených rastlín, a po nich - zvyšok fauny. Pád takéhoto meteoritu by navyše mohol vyvolať oživenie pozemského vulkanizmu, čo by mohlo situáciu značne zhoršiť. Je potrebné poznamenať, že vážni paleontológovia tento názor osobitne nepodporujú.
Odkiaľ vychádza hypotéza asteroidov? V polovici 60. rokov 20. storočia objavili vedci v geologických ložiskách pochádzajúcich z kriedovej a cenozoickej hranice (približne pred 67 miliónmi rokov) vrstvu modrej hliny s neobvykle vysokým obsahom irídia vzácnych kovov (20-krát viac, ako je priemer v zemskej kôre). … Neskôr sa zistilo veľa podobných anomálií (v niektorých z nich koncentrácia irídia prekročila pozadie 120-krát), zatiaľ čo všetky boli v rovnakom veku - ležali na hranici kriedy a Cenozoika.
Propagačné video:
Pretože v zemskej kôre a v meteoritovej hmote (predovšetkým v železných meteoritoch, ktoré sa považujú za fragmenty planétových jadier) je veľmi malé irídium, nachádza sa v hojnosti, fyzik z Spojených štátov Alvarez spája anomáliu irídia s pádom asteroidu. Odhadoval svoj priemer na 10 až 12 km a dokonca naznačil miesto katastrofy - polostrov Yucatán, kde sa našiel kráter pôsobivých rozmerov s priemerom asi 150 km.
Pád takéhoto asteroidu by silne otriasol Zemou: vlna tsunami s obrovskou silou a výškou zničila pobrežie desiatky a stovky kilometrov do vnútrozemia a veľkolepý oblak prachu by slnko zatienil na dlhú dobu. Šesťmesačná neprítomnosť slnečného žiarenia by zabila zelené rastliny (fotosyntetické procesy by sa zastavili) a potom (pozdĺž potravinových reťazcov) a zvieratá - pôdu aj more.
Je to už dávno, čo Alvarez v roku 1980 predložil hypotézu dopadu (z anglického dopadu - „úder“). V súčasnosti je známych niekoľko desiatok anomálií irídia, zatiaľ čo v geologických ložiskách rôzneho veku nie je možné ich spojiť s hromadnou smrťou flóry a fauny. Navyše geológovia majú k dispozícii množstvo kráterov oveľa pôsobivejšie ako notoricky známy Yucatan. Priemer niektorých z nich dosahuje 300 km, s planetárnou biotou sa však vôbec nič vážne nestalo (a to sa stanovilo spoľahlivo). Je to úplne prirodzené, pretože biosféra nie je v žiadnom prípade dizajnérom pre deti, ktorého prvky sa dajú náhodne zamiešať a zložiť, ale stabilný homeostat, ktorý dokáže účinne odolávať rôznym druhom porúch.
Slávny ruský paleontológ K. Yu Eskov poznamenal:
V tomto zmysle je situácia s eltaninským asteroidom (asi 4 km), ktorý padol v neskorom pliocéne, asi pred 2,5 miliónmi rokov, na polici medzi Južnou Amerikou a Antarktídou dosť poučná; zvyšky asteroidu boli relatívne nedávno vzkriesené z krátera vytvoreného na morskom dne. Dôsledky tejto jesene vyzerajú dosť katastrofálne: kilometer tsunami hodil morskú faunu hlboko do zeme; práve v tom čase sa na andskom pobreží objavili veľmi zvláštne pohrebiská fauny so zmesou morských a suchozemských foriem a na antarktických jazerách sa náhle objavili čisto morské rozsievky. Pokiaľ ide o vzdialené, evolučne významné následky, jednoducho neexistovali (stopy tohto vplyvu sú uzavreté v rámci jednej stratigrafickej zóny), t.absolútne žiadne vyhynutie nenasledovalo všetky tieto strašné poruchy.
Obrázok je teda celkom zaujímavý. Hneď, ako sa anomálie irídia začali zámerne prehľadávať, okamžite sa ukázalo, že ich pevné spojenie s masovým vyhynutím dinosaurov (alebo akýchkoľvek iných organizmov) nie je nič viac ako ilúzia. Fosílne zvyšky mezozoických jašteríc jednoznačne svedčia: katastrofický scenár vyhynutia Mel-paleogénu je bezcenný, pretože niektoré skupiny dinosaurov zmizli dlho pred anomáliou irídia, zatiaľ čo iné sa dostali do zabudnutia oveľa neskôr. Tento proces trval stovky tisíc a milióny rokov, takže niet pochýb o žiadnej rýchlosti vyhynutia dinosaurov.
Preto je možné do archívu poslať hypotézu asteroidov, ako aj všetky ostatné scenáre „nárazového nárazu“, pretože znamenajú súčasné zničenie flóry a fauny. Medzitým dokonca hromadná smrť morských organizmov na konci kriedového obdobia (oveľa viac unáhlená ako vyhynutie dinosaurov) bola okamžitá iba podľa geologických štandardov a natiahla sa na spravodlivé množstvo času - podľa rôznych odhadov od 10 do 100 000 rokov. Pokiaľ ide o plazy, nevyhynuli cez noc.
K. Yu. Eskov napísal:
Ako to?! A je to veľmi jednoduché: vyhynutie dinosaurov prechádza celým koncom kriedy viac-menej konštantnou rýchlosťou, ale od určitého momentu toto zníženie prestane kompenzovať výskyt nových druhov; staré druhy vymreli - a zdá sa, že ich nenahrádzajú nové, a tak ďalej až do úplného zničenia skupiny. Inými slovami, na konci kriedy nedošlo k katastrofickému vyhynutiu dinosaurov, ale k ich nahradeniu novými (vidíte, viditeľne to zmení obrázok). To znamená, že môžeme hovoriť o dosť zdĺhavom prírodnom procese.
Zmena magnetických pólov Zeme
Alternatívne verzie už nie sú presvedčivejšie - napríklad hypotéza náhlej zmeny pólov Zeme alebo výbuchu supernovy v blízkosti slnečnej sústavy. Zvrátenie magnetickej polarity je, samozrejme, dosť nepríjemné, pretože prúdy vysokoenergetických nabitých častíc lietajúcich zo Slnka sa vychyľujú v líniách sily magnetického poľa, čím vytvárajú cibuľové šupiny radiačných pásov. Ak odtrhnete silný magnetický „kabát“našej planéty, potom tvrdé žiarenie sa voľne dostane na povrch planéty.
Po prvé, preskočenie magnetických pólov v žiadnom prípade nie je exotickým, ale pravidelným periodickým procesom a údaje zo zvláštnych štúdií zvyčajne neodhalujú vzťah medzi globálnymi biosférickými krízami a zmenami pozemského magnetizmu. Po druhé, biosféra ako celok je dokonale ladený homeostat, ktorý ľahko odoláva vonkajšiemu rušeniu.
Výbuch supernovy
Výbuch supernovy je galaktickým kataklyzmom. Ak sa takáto udalosť vyskytne v blízkosti slnečnej sústavy (podľa astronómov sa to stane raz za 50 - 100 miliónov rokov), potom tok röntgenového žiarenia a gama žiarenia ničí nielen ozónovú vrstvu, ale tiež vymetá časť zemskej atmosféry a vyvoláva takzvaný „efekt“vysočiny “, ktoré nie všetky organizmy môžu prežiť.
Ale aj v tomto prípade vyhynutie pravdepodobne nebude náhle, ale bude trvať desiatky a stovky tisícročí. Okrem toho by tvrdé žiarenie a účinok vysokých hôr mali v prvom rade ovplyvniť populáciu zeme a plytkú vodu, ale ako vieme, v skutočnosti bola situácia presne opačná: najviac trpeli flóra a fauna otvoreného mora vrátane mikroskopických a medzi obyvateľmi. sushi sa z nejakého dôvodu stali len obeťami Veľkého vyhynutia dinosaurov.
Táto neuveriteľná selektivita je vo všeobecnosti najzraniteľnejším bodom všetkých hypotéz o šokoch: prečo dinosauři vyhynuli a krokodíly prežili a teraz žijú dobre? Možno, že bezprecedentná popularita rôznych druhov „šokových“verzií je spôsobená najmä úspechmi observačnej astronómie za posledných 20 - 30 rokov.
Zmena podnebia alebo „prírodné“príčiny?
Prečo sú dinosaury zaniknuté? Jedna z dvoch vecí: buď klimatické zmeny na kriedovej a cenozoickej hranici, alebo čisto „prírodné“dôvody - radikálna reštrukturalizácia v rámci ekosystémov a zmena v komunitách.
Poďme si to vymyslieť v poriadku. Sme zvyknutí na to, že planétové podnebie sa vyznačuje výraznou latentnou zonalitou: dažďové pralesy rastú pri rovníku, savany ležia na juh a sever, pravidelne sa navlhčujú, kde sa pasú nespočetné stáda kopytníkov a ešte ďalej na sever a na juh sa nachádza pás púšťami spálených slnkom a semi-púšťa. Subtropia ustupuje miernym lesom - listnatým a ihličnatým, a tie sa postupne vzdávajú svojich pozícií na studenej tundre, kde takmer nič nerastie. Na póloch vládne večný mráz a večný ľad.
To však nebolo vždy tak. Mezozoikum je klasickým príkladom termoery, keď chýbala zemepisná šírka a globálna klíma sa podobala súčasnému subtropickému stredomorskému typu. Vo vysokých zemepisných šírkach a dokonca aj na póle bolo teplo a celkom pohodlné, ale zároveň na rovníku nebolo príliš horúce. Inými slovami, teplotný gradient - sezónny aj denný - bol sotva znateľný. Ale na konci kriedy bol termoer nahradený kryoerom s teplotným rozdielom na šírke.
Dinosaury boli chladnokrvné (poikilotermické) zvieratá. Keďže neboli schopní regulovať telesnú teplotu „zvnútra“, úplne záviseli od ich prostredia, ale v rovnomernom podnebí mezozoika im to nemohlo spôsobiť veľa problémov. Ak vonkajšia teplota vstúpi do prebytku a pôsobivé rozmery nedovolia ochladiť cez noc (zväčša dinosaury boli veľké zvieratá), potom udržanie vysokej telesnej teploty nebude ťažké. A to všetko bez účasti na vlastnom metabolizme, za ktorý cicavce minú 90% energie, ktorú konzumujú potravou.
Tento zaujímavý fenomén sa nazýva inerciálna homeotermia (teplokrvnosť) a mnohí vedci sa domnievajú, že vďaka tejto hodnotnej kvalite sa dinosaury stali vládcami mezozoika. A keď sa klíma radikálne zmenila na konci kriedy, obrovské jašterice zmizli.
Zdá sa, že sme našli odpoveď, ale opäť sa niečo nekonverguje. Z akého dôvodu vyhynuli dinosaurov a dodnes existujú ďalšie plazy - tiež chladnokrvné -? Prečo kriedová kríza ovplyvnila najmä morský život a pozemské bytosti ju pokojne prežili? Prečo niektoré skupiny dinosaurov začali aktívne vymierať dlho pred smrteľným kalendárnym dátumom, zatiaľ čo iné pokojne prežili svoje dni v paleogéne?
Možno má zmysel hľadať odpoveď inde - v štruktúre ekosystémov? Pripomeňme čitateľovi nedescriptových mezozoických cicavcov, ktorí 120 miliónov rokov žili bok po boku s jaštericami, a to bez toho, aby do nich zasahovali. Tieto malé hmyzožravé tvory, podobne ako moderné vačice alebo ježkovia, obsadili svoj vlastný ekologický priestor, na ktorý sa nikto nezasahoval. V kriede sa však situácia radikálne zmenila.
K. Yu. Eskov tieto udalosti opísal nasledovne: evolúcia vyvolala pomalú výmenu primitívnych cicavcov a na tomto novom metabolickom základe vyrobila „fytofág v malej veľkostnej triede“. (Herbivorózni dinosaury boli veľmi veľké zvieratá.) A ak sa objaví malý fytofágny druh, určite sa objaví dravec, ktorý sa neobmedzí na lov blízkych príbuzných, ale bude stačiť každému, kto je v jeho moci. Preto sa dieťa dinosaurus - malý bezbranný jašter, ktorý nemá inerciálnu homeotermiu - okamžite stane chutnou korisťou pre takého 24hodinového aktívneho predátora.
Verzia je nepochybne zvedavá, ale neodpovedá ani na všetky zložité otázky. A tu nám pomôže genetika, pochopená v širšom zmysle slova. Poďme hovoriť o marginalizácii ako o antipode úzkej špecializácie, pretože organický svet sa týmto spôsobom vyvíja.
Spomeňme si na mezozoické cicavce, ktorí sa dobrovoľne vzdali svetu veľkým plazom a vegetovali na okraji evolúcie. Zhlukovali sa vo vzdialených zákrutách, boli najreálnejšími okrajmi, pretože obsadili tých pár ekologických výklenkov, ktoré vládnuca trieda ignorovala s majestátnou nedbalosťou.
Potravinovou základňou pre bylinožravých dinosaurov boli gymnospermy a kapradiny, ktoré boli rozšírené v devónoch. Angiospermy alebo kvitnúca flóra, ktorá sa objavila na začiatku kriedového obdobia, boli nútené usadiť sa na záhrade, pretože prevládali gymnospermy. Preto boli kvitnúce rastliny rovnako okrajové ako malé mezozoické cicavce. Nemali inú možnosť, ako obsadiť prázdne krajiny, kde neexistovali žiadne zavedené spoločenstvá gymnosperiem: zosuvy pôdy, vyhorené oblasti, brehy riek, tj také biotopy, ktoré sa zvyčajne nazývajú „narušené“. A práve tie druhy, ktoré sa v takýchto podmienkach usadzujú, nazývajú biológovia „tsenofóbnymi“, tj tými, ktorí sa obávajú spoločenstiev, ktoré uprednostňujú existenciu osobitne.
Ale taktická strata sa nakoniec ukázala ako dôležitá strategická výhoda. Po prvé, kvitnúce rastliny, ktoré sa usadili na „zlých“pôdach, už tam nedovolili gymnospermy, a po druhé, mali kvetiny, ktoré zohrávali rozhodujúcu úlohu v boji o existenciu. Ak sa gymnospermy na rozmnožovanie svojho druhu úplne a úplne spoliehali na vietor, pasívne prenášali svoj peľ, a preto boli nútené usadiť sa v halách, potom kvitnúce aktívne prilákali hmyz, čo výrazne zvýšilo ich životaschopnosť.
Existencia kvitnúcich rastlín nezávisla od prvkov a angiospermy si mohli dovoliť luxus obydlia v rozptýlených pustinách. Okrem toho sa flóra nového typu naučila tvoriť bylinné formy, ktoré nielen účinne odolávajú erózii, ale tiež rýchlo zachytávajú neobsadenú pôdu.
Zmena v rastlinných spoločenstvách sa zmenila na skutočnú katastrofu. Na rozdiel od všeobecnej viery vymreli nielen dinosaury, ale aj 25% druhohorných bezstavovcov - hlavonožce a lastúrniky, jednobunkové rádiolarianty, rozsievky, foraminiféra a ďalší predstavitelia planktonických organizmov. Ich vápnikové škrupiny tvorili gigantické ložiská, a preto sa toto obdobie geologického záznamu nazývalo kriedy.
Včerajšie nenápadné okraje - kvitnúce rastliny a cicavce - tak rozdrvili dominantnú faunu a flóru mezozoika.
Začiatok kvitnúcich rastlín sa dnes nazýva veľká angiospermizácia (z latinského angiospermae - „angiosperms“). Keď začala rozhodujúcim spôsobom dominovať flóra nového typu, čo sa vždy stane, keď sa zrúti nadácia: budova sa jednoducho zrúti. Koniec koncov, rastlinné kráľovstvo je presne základom, na ktorom stoja podlahy bylinožravých zvierat a dravcov a sú navzájom spojené nielen potravinovými reťazcami, ale aj komplexnejšími vzťahmi.
Dinosauři sa snažili zvládnuť novú stravu - dostali zobáky a silné zubné batérie na mletie vysoko abrazívneho jedla. Nezáležalo na nich, najmä v systémoch pasenia obilnín, kde zjavne stratili kopytníky. Okrem toho, bylinné formy kvitnúcich rastlín tvoria trávnik, ktorý znižuje eróziu a organický odtok do sladkých vôd a oceánov, čo vážne zasiahlo spoločenstvá morských bezstavovcov.
Je to tak preto, že veľká väčšina tvorov, ktorí obývali Zem v neskorom kriede, postupovala príliš ďaleko po ceste úzkej špecializácie. Zatiaľ im to poskytlo vynikajúce šance na prežitie, ale akákoľvek dôstojnosť sa skôr či neskôr zmení na nevýhodu. Pripojenie k spoločenstvám gymnosperiem nakoniec zahralo krutý vtip s jaštericami: keď sa kvitnúce rastliny pohybovali po ofenzíve, odnášajúc jedno územie za druhým od predchádzajúcich majstrov života, cicavce sa ľahko pripojili k novovytvoreným spoločenstvám. Dinosauři to však nedokázali a ocitli sa v evolučnej slepej uličke, pretože ich adaptívne zdroje boli premrhané už dávno. Pokiaľ ide o marginalizované cicavce, takýto obrat udalostí bol len po ruke. Potom, čo prežili explóziu špekulácie za nových podmienok, obsadili celú planétu.
Marginalizovať nie je možné len také veľké taxóny, ako je trieda zvierat alebo druh rastlín. Oddelené biologické druhy tiež spravidla nehrešia s úplnou uniformitou v celom súbore znakov. Navyše, čím vyššia je genetická diverzita druhu alebo populácie, tým väčší je ich adaptačný potenciál. Takáto komunita si takmer vždy nájde spôsob, ako predĺžiť svoju existenciu v zmenenom prostredí. A dokonca so stabilným a meraným životom môžu hrať dôležitú úlohu vnútrodruhové okraje.
Napríklad v populáciách vodákov bez krídla sa občas vyskytujú okrídlené osoby. Je ich veľmi málo - iba 4%. Majú genetické rozdiely, ale zároveň sa môžu krížiť so svojimi spoločníkmi bez krídla a potomkami. Ukázalo sa, že tieto prchavé geky sú schopné migrovať na veľmi dlhé vzdialenosti, čím sa zabezpečuje genetická kontinuita medzi populáciou všetkých nádrží s láskou k vode. Štyri percentá marginalizovaných ľudí sú viac než dostatočné na splnenie tejto úlohy.
Musím povedať, že takmer každý biologický druh má práve takú núdzovú rezervu vo forme vzácneho genotypu alebo neobvyklého tvaru, ktorý mu umožňuje prežiť ťažké obdobia. Zopakujeme ešte raz: genetická diverzita druhu alebo populácie je kľúčom k ich evolučnému úspechu, takže s okrajovým by sa malo zaobchádzať nielen s rešpektom, ale aj s opatrnosťou.
Výskyt a rozsiahle rozmiestnenie kvitnúcich rastlín na konci raného kriedy (asi 30 miliónov rokov pred smrťou dinosaurov) tak nielen radikálne zmenilo štruktúru kontinentálnych spoločenstiev, ale zničil aj dinosaurov, ktorí stratili svoju plasticitu, beznádejne uviaznutí v slepých uličkách evolúcie. Rolu mohli samozrejme hrať aj klimatické poruchy, ale kľúčovou udalosťou bol východiskový bod takmer určite práve tento fakt - začiatok angiosperiem.
V. Levitin