Великое вымирание биоты — = результат астероидной атаки? 4
М.С.Бараш,
доктор геолого-минералогических наук Институт океанологии РАН Москва
ш
ироко известна массовая гибель организмов 65 млн лет назад, которую связывают с падением на Землю крупного астероида и образованием ударного кратера Чиксулуб на шельфе п-ова Юкатан в Мексике [1]. Однако гораздо большей по масштабам была Великая (крупнейшая из известных) катастрофа на рубеже палеозойской и мезозойской эр (251.0±0.4 млн лет назад). Тогда вымерло до 96% организмов в океане, и биоразнообразие сократилось с ~250 тыс. видов до менее 10 тыс. Конец пермского периода стал финалом продолжительного развития ругозных и табулятных кораллов. Массовое исчезновение испытали мшанки, иглокожие, моллюски. Полностью вымерли типичные для палеозоя трилобиты. Из 60 родов брахиопод, типичных для палеозоя, выжило 10. Вымерли примитивные рыбы — аканто-дии. Тяжелейший кризис пережили одноклеточные донные организмы (фораминиферы) и планктонные (радиолярии).
И вымирание биоты, и глобальные изменения условий среды происходили на протяжении двух фаз. Первая — на границе средней и поздней перми, 260 млн лет назад, — совпадает с началом возникновения бескислородных условий (аноксии) океана; число родов сократилось тогда в основном за счет прикрепленных ко дну форм (бентоса). Во время второй фазы —
© Бараш М.С., 2011
на пермо-триасовой границе, около 251 млн лет назад, — мало-или бескислородные условия охватили почти всю толщу вод океана; на этом этапе биоразнообразие сократилось в основном за счет плавающих организмов.
Для объяснения причин гибели биоты предложено множество гипотез: исчезновение экологических ниш в процессе соединения материковых плит в суперматерик Пангею; гиперсоленость; аноксия (бескислородная среда); повышенное содержание СО2; отравление Н^; падение уровня моря до минимального значения в фанерозое (540 млн лет); трансгрессии; вулканизм и связанные с ним потепление и кислые дожди; кратковременные эпизоды похолодания и другие факторы, обоснованные палеонтологическими, геологическими, геохимическими, изотопными и прочими данными. Предполагается связь биоразнообразия с тектоникой, эволюцией геоида, конвекцией мантии и даже сдвигом ядра, вызывавшим смену геополярности. Причинные связи осуществились через колебания уровня моря, вулканизм, выделение метана, усиление стратификации океана, аноксию. Важно отметить, что некоторые из этих факторов находились в отношениях соподчинения, другие действовали независимо, причем в довольно ограниченном интервале времени. Изменения внутренних геосфер и систем земной поверхности и биосферы происходили одновременно.
По современным представлениям, они стали происходить около 265 млн лет назад, когда после 50 млн лет стабильности геомагнитного поля начался длительный период его частых колебаний. Это событие, обусловленное изменениями состояния ядра и мантии Земли, через 5 млн лет проявилось на поверхности Земли серией событий, перечисленных выше.
Выявлена четкая связь между гибелью биоты и вулканическими извержениями. Так, временная корреляция прослежена между излияниями базальтов в Южном Китае и первой фазой вымирания, а также между крупнейшими излияниями сибирских траппов, и второй, главной, фазой вымирания. Извержения вызвали «вулканическую зиму», сопровождавшуюся глобальным похолоданием из-за аэрозольного экранирования атмосферы, выделением вредных газов и кислотными дождями. Затем следовало «вулканическое лето», задерживая восстановление биоразнообразия. Разложение газогидратов, захороненных в охлажденных донных осадках, вело к выделению в атмосферу огромных количеств СО2 и возникновению очень сильного парникового эффекта. Быстрое потепление вызвало вредные для биосферы изменения среды: ослабление вертикального перемешивания вод океана (при котором ко дну опускается вода, обогащенная кислородом, а к поверхности поднимается глубинная вода, обогащенная био-
I
К
5
ПРИРОДА • №6 • 2011
43
Абиотические факторы и Великое вымирание 250 млн лет назад ^ — палеозой, Mz — мезозой, C — карбон, P — пермь, T — триас, Л — юра; р — ранний, ср — средний, п — поздний). По [2], с изменениями (добавлены уровень моря, импакт-структуры).
генными элементами); в результате развивались стагнация и аноксия, падали биопродуктивность и воспроизводство в приповерхностных водах органического вещества как основы пищевой цепи для всех организмов океана.
Вымирание происходило в течение нескольких миллионов лет, однако наиболее интенсивным и внезапным оно было 251.4 млн лет назад в интервале менее чем 500 лет. Но не повлияли ли на эту ситуацию импакт-события, как это случилось 65 млн лет назад? Несомненно, триггером резких изменений экологических условий были удары крупных астероидов или комет. Влияние импакт-событий доказано лишь в последние годы [2], а первые публикации появились в 2001 г.
Литература
Характерный для столкновения с крупными астероидами материал был обнаружен на пермо-триасовой границе в нескольких разрезах: ударный кварц — в Антарктике и Австралии; Бе-М^ь и Бе-М-сферулы, фуллерены с газом неземного происхождения (3Не) — в Китае и Японии; Сг/№-шпинель — в Восточной Европе и Кавказском регионе. Более того, найдены сами ударные кратеры, приуроченные к пермо-триасовой границе: кратер Беду диаметром 180—200 км — в Австралии, кратер Арагуайна диаметром 40 км — в Бразилии, кратер Ар-ганаты диаметром 315 м — в Казахстане. Подо льдом Антарктиды на Земле Уилкса геофизическими методами с использованием радарного картирования выявлен 500-километ-
ровый кратер. Предполагается, что это следствие удара 55-километрового астероида. Однако для подтверждения этого импакт-события требуются непосредственные доказательства.
Таким образом, на фоне уже развившихся на Земле губительных для живых организмов процессов в нашу планету врезалось несколько крупных астероидов, которые почти «добили» погибающую биоту. Одновременное изменение многих определяющих биоразнообразие факторов (в том числе не связанных причинно-следственнымиотно-шениями) доказывает существования общей космической первопричины, как то: пересечение Солнцем спиральных галактических рукавов, его колебания перпендикулярно галактической плоскости и др. ■
1. Бараш М.С. Тогда погибли не только динозавры // Природа. 2010. №6. С.84—86.
2. Yin H, Feng Q, Lai X. et al. The protracted Permo-Triassic crisis and multi-episode extinction around the
Permian—Triassic boundary // Global and Planetary Change. 2007. V.55. №1 — 3. P.1 — 20.
44
ПРИРОДА •
№6
2011
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.