Палеонтология. Ч. 1 - Михайлова И.А.
ISBN 5-211-03868-1
Скачать (прямая ссылка):
415 млн лет (S2ZD1). Массовое появление наземной растительности.
360 млн лет (D). Массовое появление первых наземных беспозвоночных (насекомые, паукообразные) и позвоночных (земноводные, рептилии).
60 млн лет (MZ/KZ). Массовое появление покрытосеменных растений и млекопитающих.
2,8 млн лет (N2). Появление человека.
Массовое появление новых форм, как и вымирание, шло ступенчато с различной скоростью (рис. 20). По меркам геологического времени большинство биотических событий происходило довольно быстро. Быстрый процесс возникновения новых органических форм иногда называют анастрофой (греч. ana — вверх, высшая степень; strophe — кружение, оборот).
68
Вымирание организмов. Палеонтологическая летопись свидетельствует, что в пределах какого-то времени любая филогенетическая веточка исчезает. Вымирание происходит не только, когда изменяются условия обитания, но и при довольно стабильном режиме Земли. Исчезновение групп фиксируется по трем основным сценариям. В одном случае выпадение прежней группы связано с ее эволюционными преобразованиями в последующие группы потомков. Здесь происходит переход одних групп организмов в другие. В ином случае прекращение существования связано собственно с вымиранием. Третий путь представляет сочетание первых двух: какое-то время идет преобразование, а затем группа вымирает. Конечный результат всех трех направлений совпадает — прежняя группа исчезает. Вымирание, как и появление новых групп, идет разными темпами. Кроме того, этот процесс осложняется периодами расцвета, угасания группы и перестройками среды. Продолжительность существования группы зависит и от таксономического ранга. Наибольшую продолжительность имеют надцарства и царства (3,8 и 1,7 млрд лет), наименьшую — виды и подвиды (от 0,5 до 20 млн лет).
В палеонтологической летописи наблюдается много рубежей массового вымирания. Вымирания по масштабу и выражению не одинаковы. В одном случае вымирают виды, в другом — роды, семейства, отрады. В фанерозое наиболее заметные массовые вымирания произошли в течение среднего-позднего кембрия, на границе ордовика-силура, силура-девона, девона-карбона, пер-ми-триаса, триаса-юры, мела-палеогена (см. рис. 20). Массовые вымирания происходят ступенчато в интервале от нескольких до 10-35 млн лет. При большой скорости вымирания ступенчатость в масштабе всего геологического времени смотрится как почти «мгновенное» скачкообразное изменение. Такие вымирания относят к разряду внезапных бедствий, т.е. к катастрофам (греч. kata — вниз; strophe — кружение, оборот).
Вымирания связаны с двумя причинами: внутренней (мор-фофизиологическое состояние) и внешней (абиотическая и биотическая среда обитания). Обе причины действуют одновременно, но внешняя, особенно абиотическая, проявляется ярче и поэтому ее часто принимают за единственную. Среди внутренних причин вымирания называют: исчерпание жизненного запаса сил («старение» и «смерть» по аналогии с индивидуальной жизнью); сокращение диапазона изменчивости; понижение качества полового и бесполого размножения; специализация. Отсюда проистекает невозможность приспособления к изменяющимся условиям жизни. Среди внешних факторов вымирания рассматривают: изменение соотношения море—суша, вызванное сменой глобального
69
тектонического режима; усиление вулканической деятельности и землетрясений; изменение расположения климатических поясов; глобальные колебания уровня океанов; изменение состава атмосферы; разрыв пищевых связей и качество пищи; повышение радиоактивности за счет миграции из недр Земли; космические причины (взрыв сверхновой звезды, столкновение с астероидом, метеоритная бомбардировка).
Привлечение космических причин для объяснения вымираний наиболее популярно. В середине XX в. массовые вымирания связывали с гипотезой периодических взрывов сверхновых звезд, вызывающих усиление радиации, что влекло за собой мутационный взрыв и гибель большинства организмов. В последней четверти нашего века стали разрабатывать гипотезу периодических столкновений с астероидами, обогащенными иридием. В соответствии с ней столкновение вызывает выброс огромного количества пыли в стратосферу, что на какое-то время задерживает доступ солнечного света на Землю. Такое объяснение казалось особенно привлекательным для массовых вымираний на рубеже мезозоя—кайнозоя. Действительно, на этой границе во многих местах обнаружены отложения, обогащенные иридием (Испания, Канада, Австралия, Южная Америка, Казахстан). В то же время в Крыму и других регионах обогащение иридием на данном уровне не наблюдается. Кроме того, фактическое вымирание динозавров и головоногих началось задолго до предполагаемого столкновения с «иридиевыми» астероидами. Более того, уменьшение солнечного света на границе мезозоя—кайнозоя должно было привести к массовой гибели наземных растений. В действительности прослеживается обратная картина — массовое развитие растений, особенно покрытосеменных.
Скорее всего для объяснения катастрофических вымираний на разных рубежах фанерозоя не обязательно прибегать к экзотическим причинам. Вымирания хорошо объясняются сочетанием двух довольно простых причин: внешней — изменением палеогеографической ситуации, когда планетарная трансгрессия сменяется регрессией, и внутренней — морфофизиологическим состоянием организмов, что приводит к общей дестабилизации. С трансгрессиями и регрессиями, по-видимому, связано и изменение уровня океана. Глобальные регрессии приводят к массовым вымираниям одних организмов и сохранению небольшого числа других. Последующая трансгрессия и стабилизация обстановки вызывают массовое появление новых форм.
