Биология

«Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира». Почему на Земле не началась вторая эра динозавров

Падение астероида 66 миллионов лет назад привело к вымиранию нептичьих динозавров и многих других животных. Однако ключевую роль в этом сыграл не сам удар, а его долгосрочные последствия. В книге «Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Константином Рыбаковым, палеонтолог Райли Блэк рассказывает, что происходило с планетой и ее обитателями в преддверии и после катастрофы. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом о том, каким был мир спустя месяц после столкновения с астероидом.

Первый месяц

От прежнего Хелл-Крика остался лишь скелет. Во многих отношениях в буквальном смысле. Тут и там на неузнаваемом ландшафте разбросаны обугленные и потрескавшиеся кости погибших динозавров. Многие из них испещрены следами зубов млекопитающих вроде мезодмы. Маленькие жители нор сумели выжить и теперь понемногу глодали ошметки плоти и обнажившиеся кости, а порой устраивали убежища под разверстыми грудными клетками титанов мелового периода. Похожая на опоссума самка альфадона (Alphadon) шуршит среди костей, которые когда-то поддерживали тело эдмонтозавра, небольшая стайка пушистых детенышей висит у нее на спине. Каждый день она ищет пропитание: насекомых, ящериц и другие лакомства, которые позволят ей и дальше выделять молоко для своих палеоценовых детенышей.

Лес — призрачное подобие того, чем он был когда-то. Некоторые деревья пока еще стоят, оголенные, лишенные листвы. Мертвые, они сохраняют те же позы, что и при жизни, только теперь их хрупкие силуэты скрипят на ветру и каждый порыв способен опрокинуть их на землю. Лесная подстилка усеяна древесными трупами, некоторые из них склоняются над телами медленно разлагающихся динозавров. В пейзаже теперь преобладает глубокий угольно-черный цвет, резко контрастирующий с насыщенными тонами живого леса. Но остатки экосистемы Хелл-Крика не совсем монохромны. В самом низу, на небольших влажных участках почвы под поваленными деревьями,

W. Clyde, J. Ramezani, K. Johnson, et al. 2016. Direct high-precision U-Pb geochronology of the end-Cretaceous extinction and calibration of Paleocene astronomical timescales. Earth and Planetary Science Letters 452: 272–80.

папоротники.

Единственная зелень во всем Хелл-Крике возвышается над землей всего на несколько сантиметров, но каждый фотосинтезирующий росток — напоминание о том, что жизнь продолжается. Маленькие веточки и завитки зелени создают изумрудную дымку над хрустящим пожарищем. Кажется, что в Хелл-Крик вот-вот вернется весна: юная поросль уже пробивается из-под обломков мелового периода. Вот заросли папоротника шевельнулись: это малыш ахерораптор пробирается сквозь подлесок, приглядываясь к любым движениям, которые могут выдать сопящего зверька или шуструю ящерку. Хотя больше половины меловых видов уничтожены, не все динозавры погибли из-за первоначального теплового излучения и последовавших пожаров. Больше всего повезло птичьим видам: некоторым удалось спрятаться в норах или спастись из пекла, появившись уже в мире, лишенном гигантов. Выжили и некоторые нептичьи динозавры. Это не были те ужасающие титаны, которые отбрасывали длинные тени. Ящеры, подобные трицератопсу и тираннозавру, были уничтожены навсегда. Земля никогда не видела им подобных и никогда больше не увидит. Таким крупным животным было не спастись. Но некоторые манирапторы, например ахерораптор, оказались достаточно малы, чтобы воспользоваться подземными убежищами, разбросанными повсюду. Норы черепах, крокодилов и других животных стали временным убежищем и для этих мелких пернатых динозавров. Одному храбрецу-ахерораптору даже посчастливилось укрыться в норке млекопитающего, где все еще жили хозяева, — настоящий готовый ужин. Но такие случайные моменты всегда мимолетны. Даже тем динозаврам, что выжили, не на чем было строить новую жизнь. А небеса все темнели и темнели.

Горел не один Хелл-Крик. Жара после удара усиливалась, и леса по всему миру превратились в огромные костры. Редкие уголки суши остались нетронуты огнем. А от всех этих необъятных пожаров в небо поднимались столбы дыма, сажи и пепла. Отвратительная гарь вздымалась более чем на двадцать километров в высоту, и ветер разносил ее на огромные расстояния. А когда горит весь мир, дым становится всепоглощающим. Даже когда пожары стихают, небеса остаются темными. Более того, кажется, что они становятся еще темнее — не от клубящегося дыма активного горения, а от мусора, создающего огромный купол над атмосферой. Солнечный свет стал недоступной роскошью.

Но на этом последствия пожаров не кончаются. Часто в воздухе образуются очень-очень мелкие частицы. Они настолько крошечные, что проникают в легкие при дыхании, оседают в тканях и делают каждый новый вдох все труднее. Глоток по-настоящему свежего воздуха в эти первые дни палеогена нереален. У выживших динозавров есть небольшое преимущество. Их однонаправленная дыхательная система, приспособленная к получению большого количества кислорода из воздуха без особых усилий, облегчает им жизнь. Для других животных, которые делают глубокие вдохи и выдохи, воздух невыносим. Жизнь любого существа, обитающего на поверхности или над ней, нелегка. Однако, как ни странно, пожары способствовали еще одному явлению, которое станет передышкой для выживших обитателей палеогена.

Пожары выбрасывают в атмосферу большое количество углекислого газа. Миллиарды и миллиарды тонн углекислого газа попали в воздух из-за пожаров по всему миру. А на протяжении всей истории Земли увеличение CO2 в атмосфере способствовало глобальному потеплению — иногда с катастрофическими результатами. В данном случае, однако, все обстоит иначе. Избыток газа, образовавшийся из-за пожаров и вулканизма в доисторической Индии, предотвратит еще более страшное массовое вымирание.

Выжившие не могут этого знать, но планета находится на пороге долгой, ужасной астероидной зимы. Огонь и жар сделали свое дело. Больше гореть практически нечему, даже если еще раз начнется тепловое излучение. Но сейчас мир вот-вот задрожит от холода. Даже спустя несколько недель после столкновения усугубляющиеся последствия катастрофы только начинают давать о себе знать.

В разворачивающемся вымирании решающую роль играют горные породы. Это может показаться странным, ведь оставшиеся организмы изо всех сил цепляются за жизнь, но и сама жизнь на Земле появилась только потому, что это позволяет геология. Судьба камня — это судьба мира.

Если можно рассматривать существование горных пород как жизнь, с началом и концом, то жизнь камня разворачивается слишком медленно даже для самых долгоживущих организмов. Рассмотрим слой песчаника, коричневые пласты выветренной породы, усеянные пятнами лишайника. Эту породу сформировали отдельные песчинки, которые наслаивались друг на друга, сдавливались и превращались в монолит. Под действием продолжительных тектонических сил они то опускались, то поднимались, стачивались и превращались в осадочные породы и почвы другой эпохи, при этом компоненты и геохимия прошлого закладывают основу настоящего. Целые леса выросли из обломков древнего морского дна. Пустыни обнажают то, что когда-то было обширными озерами. Каждый кусок скалы и разбитый валун хранит в себе истории, такие же уникальные, как отпечатки пальцев.

Земля не покрыта единой коркой осадочных пород, как будто это какой-то космический апельсин. Магматические, метаморфические и осадочные, базальты, аргиллиты и гнейсы, выходящие на поверхность в пустынях или скрытые лесами, — горные породы мира невероятно разнообразны по своему характеру, начиная от формы и заканчивая элементарным составом. Геология имеет значение.

Мощный удар, поразивший планету, — часть геологической истории. Глыба, которая некогда была частью астрономической истории, по воле случая пронеслась через Солнечную систему и встретилась с инопланетными камнями на нашей планете. И хотя мы, конечно, могли бы порассуждать, что было бы, если бы астероид промахнулся — пронесся мимо, как проносились и проносятся многие другие, — это сценарий слишком упрощенный, слишком бинарный, как будто в тот роковой день было только две возможности — попасть или промахнуться. Правда жизни куда сложнее, разрушительные последствия удара, как говорится, не были высечены на камне. Судьба планеты могла сложиться иначе, если бы камень упал в море или ударил в другой тип коренных пород. Все равно были бы локальные бедствия или даже глобальная тепловая волна, но тем, кто выжил, возможно, пришлось бы легче. В такой альтернативной истории мелкие хищные рапторы, возможно, так и охотились бы на крошечных пищащих млекопитающих, используя серповидные когти, чтобы разрывать их норы, и в каком-то виде царствование динозавров продлилось бы еще миллионы лет.

В таких обстоятельствах выжившие рапторы могли бы начать новую эру динозавров. В конце концов, в триасовом периоде первые динозавры тоже были двуногими хищниками, которые хватали похожих на хорьков протомлекопитающих и остатки добычи крокодилов. Плотоядность часто приводит к всеядности, а это уже путь к травоядности. В мезозое такое происходило не раз. Например, в меловом периоде группа хищных динозавров среднего размера перешла на более разнообразную пищу. Возможно, им было трудно конкурировать с другими тогдашними охотниками или у них просто были более либеральные вкусы. В любом случае они претерпели ряд изменений, которые многократно повторялись в разных ветвях генеалогического древа динозавров. Естественный отбор стал благоприятствовать динозаврам с более мелкими и частыми зубами. Те динозавры, которые могли переваривать твердые панцири насекомых и извлекать максимум питательных веществ из растений, были успешнее. Но растительное питание требует медленного прохождения пищи по кишечнику, что позволяет извлекать максимальную пользу из каждого кусочка, поэтому успеха добились те динозавры, чей кишечник мог переваривать зеленую листву. Конечно, для такого кишечника нужно пространство — то есть широкая грудная клетка и таз. А зубы стали еще меньше, отступив от передней части пасти, которая преобразовалась в клюв. Так появились теризинозавры, огромные пузатые растительноядные, которые произошли от плотоядных предков. Они не стали растительноядными в одночасье, но их пример показывает, что если есть достаточное количество времени и движущая сила, то воля эволюционного случая может превратить хищника в травоядное или наоборот. Если бы рапторы и им подобные получили передышку после астероидной зимы, они могли бы подготовить почву для второй эпохи динозавров, такой же разнообразной, яркой, пушистой и чешуйчатой, как и предыдущие 135 миллионов лет.

Но второму царствованию динозавров не было суждено случиться. Породы, в которые врезался болид, сформировались в древних морях миллионы лет назад. Эти породы, известные как морские известняки, — то, что осталось на месте удара от теплого мелководного моря со множеством огромных, полных жизни рифов. В залитых солнцем водах колонии кораллов превратились в крошечные империи. Здесь обильно размножались крошечные бронированные протисты, фораминиферы, и одноклеточные водоросли кокколитофориды, покрытые известковыми дисками. Породы, которые в итоге возникли на месте этих вод, состояли не из песчаных отложений, а из раковин, которые эти планктонные существа усердно выращивали, чтобы обеспечить себе защиту и укрытие. Изменение уровня моря привело к тому, что маленький клочок океана высох. Воды отступили, морская вода испарилась, оставив огромное количество кристаллов соли, или

A. Deutsch and F. Langenhorst. 2007. On the fate of carbonates and anhydrite in impact processes: Evidence from the Chicxulub event. GFF 129 (2): 155–60; K. Pope, K. Baines, A. Ocampo, and B. Ivanov. 1994. Impact winter and the Cretaceous/Tertiary extinctions: Results of a Chicxulub asteroid impact model. Earth and Planetary Science Letters 128 (3–4): 719–25.

. В основном они состояли из сульфата кальция, CaSO4. Именно последняя составляющая больше всего беспокоит жителей палеогена.

В результате удара большая часть каменной породы мгновенно трансформировалась в воздушные частицы. Помимо выделения огромного количества парниковых газов, в аэрозоль превратился и сульфат кальция. Сульфаты разлетались по всей атмосфере точно так же, как обломки и пыль. Если бы мы могли увеличить масштаб этих мельчайших частиц, витающих в воздухе, они выглядели бы полупрозрачными. Могло бы даже показаться, что они довольно безобидны. В небольшом объеме так бы оно и было. Но при ударе возникли громадные облака сульфатных аэрозолей, причем они взлетели так высоко в небо, что воздушные потоки быстро разнесли их по всему миру. В таких огромных количествах сульфатные аэрозоли

S. Lyons, A. Karp, T. Bralower, et al. 2020. Organic matter from the Chicxulub crater exacerbated K-Pg impact winter. PNAS 117 (41): 25327–34.

большую часть поступающего солнечного света.

Согревающие лучи солнца не данность. Они достигают Земли только потому, что состав атмосферы обычно это позволяет. Но весь этот мусор, выброшенный в воздух и разлетевшийся по всему миру, привел к страшному сценарию. Вдобавок к пыли от удара бушующие лесные пожары выбросили в воздух астрономическое количество сажи и других темных частиц, содержащих углерод. Темные частицы отлично поглощают солнечное излучение. При другом сценарии — например, при интенсивной вулканической активности — эти углеродные облака могли бы способствовать нагреву атмосферы. Собственно, так и произойдет еще через 10 миллионов лет после описываемых событий. Но сейчас эти частицы такие темные, что их скопления отбрасывают огромную тень. Хуже того, сульфаты отражают поступающее солнечное излучение. Любой свет, который не отражается сразу в космос, поглощается и скрывается всемирным пылевым облаком.

Даже когда пожары

J. Vellekoop, A. Sluij s, J. Smit, et al. 2014. Rapid short-term cooling following the Chicxulub impact at the Cretaceous- Paleogene boundary. PNAS 111 (21): 7537–41.

, свет не вернулся. Небо оставалось темным — не таким черным, как в беззвездную ночь, но мглистым сумраком, который блокирует до 20 процентов солнечных лучей. Этого более чем достаточно, чтобы зашатались почти все экосистемы Земли — или, во всяком случае, те, что основаны на постоянном производстве фотосинтезаторов, будь то деревья или водоросли. По вечерам, когда Земля отворачивается от Солнца и приближает свет к горизонту, светило приобретает зловещий красный оттенок, поскольку частицы, находящиеся в воздухе, рассеивают синие и фиолетовые волны спектра, оставляя доминировать красный цвет. Так будет продолжаться еще какое-то время. Сила удара была такова, что всевозможные выбросы, углекислый газ и сульфаты оказались намного мощнее, чем при любом извержении вулкана. Достигнув стратосферы, частицы распространяются все шире, и им требуется гораздо больше времени, чтобы упасть обратно. Тут в перспективе не просто несколько месяцев в темноте или год без лета. Холодная пора только начинается. Золотые денечки мелового периода закончились. За считаные недели температура резко упала. И будет продолжать падать. Среднемировая температура упадет более чем на градуса Цельсия со своего мелового пика, так что независимо от времени года похолодание неизбежно.

На фоне надвигающейся тьмы у переживших меловой период все же есть неожиданный и невольный спаситель. Это может показаться странным, учитывая ужасы, которые творятся в Хелл-Крике и в остальном мире. Число погибших ошеломляет, а тем организмам, которые каким-то образом уцелели после теплового импульса, теперь предстоит справляться с астероидной зимой. Основы экосистем пошатнулись, и, поскольку фотосинтез почти прекратился, растения изо всех сил борются за существование. Но, пожалуй, впервые в истории жизни на Земле на помощь приходят вулканы.

Далеко от Хелл-Крика, за океаном и еще дальше, в доисторической Индии сочатся

P. Hull, A. Bornemann, D. Penman, et al. 2020. On impact and volcanism across the Cretaceous-Paleogene boundary. Science 367 (6475): 266–72

. Это вулканы неимоверных размеров, но не те, что резко выбрасывают расплавленную породу в воздух, как геологический бенгальский огонь. Нет, Деканские траппы — это разлив базальта. Подобно гнойникам, они набухают и лопаются, растекаясь лавой по ландшафту на сотни тысяч квадратных километров. И недавно они снова пробудились.

Подробнее читайте:
Блэк, Р. Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира / Райли Блэк ; Пер. с англ. [Константина Рыбакова] — М. : Альпина нон-фикшн, 2024. — 282 с. : ил.

Источник

Статьи по теме

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

1 × четыре =

Кнопка «Наверх»