Dinosauři, zemřeli asi před 65 miliony let, byli to určitě pochmurní stvoření - tlustá kůže, obrněné jednotky, pevné zuby a drápy. Například Tyrannosaurus rex, největší dravec země všech dob, by mohl snadno kousat nosorožce nebo slona na polovinu jedním nepolapitelným pohybem svých hrozných čelistí. Hmotnost býložravých ještěrek se sloupcovými nohami dosáhla 30 a dokonce 50 tun. A není náhodou, že paleontologové objevili nezvladatelné kosti jiného předního stvoření a nazvali ho seismosaurem, tj. Ještěrkou, která otřásá zemí. Délka tohoto monstra byla podle konzervativních odhadů vědců 48-50 metrů.
Téměř 200 miliónů let byli majestátní plazi vládci všech tří živlů: hbití ichthyosauři, připomínající moderní delfíny, plavali v pravořském moři, vícetunový diplodocus chodil po zemi a zubatí pterodaktylové hledali kořist na obloze. (Mimochodem, rozpětí křídel těchto létajících monster někdy dosáhlo 16 metrů, což je docela srovnatelné s rozměry bojového bojovníka naší doby.)
A pak najednou dinosauři začali rychle vymírat, byli nahrazeni nepopsatelnými malými a nepozoruhodnými stvořeními, která vedla převážně noční. Vědci již věděli o neočekávaných a katastrofických změnách ve složení planetární bioty na konci křídy v 18. století a poté se tento záhadný jev často nazývá „velké vyhynutí“.
Proč jsou dinosauři zaniklí? Co se mohlo stát? Učebnice zpravidla vykreslují takový nenápadný obrázek. Velká a prosperující skupina plazů (masožravých i býložravých), která osídlila všechny ekologické výklenky planety, náhle zemřela - okamžitě a všude. A protože tito obři v té době neměli vážné konkurenty (savci se choulili na okraji evoluce a následně jednoduše obsadili prázdný dům), je logické hledat nějaký vnější důvod. Například klimatická kataklyzma (ostré chlazení nebo naopak oteplování), exploze supernovy doprovázená smrtelnými výkyvy v pozadí gama nebo změna magnetických pólů, která dočasně zbavila planetu ochranného obalu.
Hypotéza asteroidů
Hypotéza asteroidů se již nějakou dobu stala velmi populární. Řekněme, že na konci křídy se na naší planetě zhroutil obrovský meteorit a vrhl miliardy tun prachu do stratosféry, která promítla zemský povrch, který vedl k smrti zelených rostlin, a po nich - zbytek fauny. Pád takového meteoritu by navíc mohl vyvolat oživení pozemského vulkanismu, což by mohlo situaci výrazně zhoršit. Je třeba poznamenat, že seriózní paleontologové tento názor zvlášť nepodporují.
Odkud vychází hypotéza o asteroidech? V polovině 60. let 20. století vědci objevili v geologických ložiscích pocházejících z křídy-cenozoické hranice (asi před 67 miliony let) vrstvu modré hlíny s neobvykle vysokým obsahem iridia vzácných kovů (20krát více, než je průměr v zemské kůře). … Později bylo nalezeno mnoho podobných anomálií (v některých z nich koncentrace iridia překročila pozadí 120krát), zatímco všechny byly stejného věku - ležely na hranici křídy a cenozoika.
Propagační video:
Protože v zemské kůře a v meteoritové hmotě (především v železných meteoritech, které jsou považovány za fragmenty planetárních jader), je jen velmi malé iridium, nachází se v přebytku, a fyzik ze Spojených států Alvarez spojil anomálii iridia s pádem asteroidu. Odhadoval svůj průměr na 10 až 12 km a dokonce označil místo katastrofy - poloostrov Yucatán, kde byl nalezen kráter působivých rozměrů o průměru asi 150 km.
Pád takového asteroidu by silně otřásl Zemí: vlna tsunami s obrovskou silou a výškou zničila pobřeží desítky a stovky kilometrů do vnitrozemí a grandiózní prachový mrak dlouho zatměl slunce. Šestiměsíční nepřítomnost slunečního světla by zabila zelené rostliny (fotosyntetické procesy by se zastavily), a poté (podél potravních řetězců) a zvířata - půda i moře.
Je to už dlouho, co Alvarez předložil svoji hypotézu dopadu v roce 1980 (z anglického dopadu - „rána“). Nyní je známo několik desítek anidií iridia, zatímco v geologických ložiskách různého věku, ale není možné je spojit s hromadnou smrtí flóry a fauny. Navíc geologové mají k dispozici řadu kráterů mnohem působivější než notoricky známý Yucatan. Průměr některých z nich dosahuje 300 km, ale planetární biotě se absolutně nic vážného nestalo (a to bylo spolehlivě stanoveno). To je zcela přirozené, protože biosféra není v žádném případě návrhářka pro děti, jejíž prvky lze náhodně zamíchat a složit, ale stabilní homeostat, který dokáže účinně odolávat různým druhům poruch.
Slavný ruský paleontolog K. Yu Eskov poznamenal:
V tomto smyslu je situace s eltaninským asteroidem (asi 4 km napříč), který padl v pozdním pliocénu, asi před 2,5 miliony let, na polici mezi Jižní Amerikou a Antarktidou docela indikativní; zbytky asteroidu byly relativně nedávno vztyčeny z kráteru vytvořeného na mořském dně. Důsledky tohoto pádu vypadají celkem katastroficky: kilometr tsunami hodil mořskou faunu hluboko do země; právě v té době se na andském pobřeží objevily velmi divné pohřby fauny se směsí mořských a suchozemských forem a v antarktických jezerech se najednou objevily čistě mořské rozsivky. Pokud jde o vzdálené, evolučně významné důsledky, jednoduše neexistovaly (stopy tohoto dopadu jsou uzavřeny v jedné stratigrafické zóně), tj.absolutně žádné vyhynutí nenasledovalo všechny tyto strašlivé poruchy.
Obrázek je tedy docela zajímavý. Jakmile iromiové anomálie začaly cíleně hledat, okamžitě se ukázalo, že jejich pevné spojení s masovým vyhynutím dinosaurů (nebo jiných organismů) není ničím jiným než iluzí. Fosilní zbytky mezozoických ještěrek jednoznačně svědčí: katastrofický scénář vyhynutí Mel-paleogenu je bezcenné, protože některé skupiny dinosaurů zmizely dlouho před anomálií iridia, zatímco jiné klesly do zapomnění mnohem později. Tento proces trval stovky tisíců a miliónů let, takže nelze pochybovat o žádné rychlosti vymírání dinosaurů.
Hypotézu asteroidů, stejně jako všechny ostatní scénáře „nárazového nárazu“, lze tedy do archivu poslat s klidem mysli, protože znamenají současné zničení flóry a fauny. Mezitím dokonce i masová smrt mořských organismů na konci křídy (mnohem spěšnější než vyhynutí dinosaurů) byla okamžitá pouze podle geologických standardů a natahovala se po přiměřenou dobu - podle různých odhadů, od 10 do 100 000 let. Co se týče plazů, nevyhynuli přes noc.
K. Yu. Eskov napsal:
Jak to?! A je to velmi jednoduché: vyhynutí dinosaurů prochází celou pozdní křídou víceméně konstantní rychlostí, ale od určitého okamžiku toto snížení přestává kompenzovat vznik nových druhů; staré druhy vymřely - a zdálo se, že nové nenahrazují nové, a tak dále, až do úplného zničení skupiny. Jinými slovy, na konci křídy nedošlo k katastrofickému vyhynutí dinosaurů, ale k jejich selhání při nahrazování novými (to, jak vidíte, viditelně změní obrázek). To znamená, že můžeme mluvit o poměrně zdlouhavém přírodním procesu.
Změna magnetických pólů Země
Alternativní verze již nejsou přesvědčivé - například hypotéza náhlé změny pólů Země nebo výbuchu supernovy poblíž sluneční soustavy. Obrácení magnetické polarity je samozřejmě poněkud nepříjemné, protože proudy vysokoenergetických nabitých částic létajících ze Slunce se vychylovají v liniích síly magnetického pole a vytvářejí cibulové stupnice radiačních pásů. Pokud odtrhnete silný magnetický „plášť“naší planety, pak tvrdé záření volně dosáhne povrchu planety.
Zaprvé, přeskočení magnetických pólů v žádném případě není exotickým, ale pravidelným periodickým procesem a údaje ze zvláštních studií obvykle neodhalují vztah mezi globálními biosférickými krizemi a změnami v pozemském magnetismu. A za druhé, biosféra jako celek je dokonale laděný homeostat, který snadno odolává vnějšímu rušení.
Výbuch supernovy
Výbuch supernovy je galaktický kataklyzma. Pokud k takové události dojde v blízkosti sluneční soustavy (podle astronomů se to stane jednou za 50-100 milionů let), pak tok rentgenového a gama záření nejen zničí ozonovou vrstvu, ale také odstraní část zemské atmosféry a vyvolá takzvaný „efekt“Vysočina “, které ne všechny organismy mohou přežít.
Ale i v tomto případě nebude vyhynutí s největší pravděpodobností náhlé, ale bude sahat přes desítky a stovky tisíciletí. Kromě toho by drsné záření a účinek vysokých hor měly primárně ovlivnit obyvatelstvo půdy a mělké vody, ale ve skutečnosti, jak víme, byla situace přesně opačná: nejvíce trpěla flóra a fauna otevřeného moře, včetně mikroskopických, a mezi obyvateli suši se z nějakého důvodu stali dinosaury oběťmi Velkého vyhynutí.
Tato neuvěřitelná selektivita je obecně nejzranitelnějším bodem všech hypotéz o šokech: proč vlastně dinosauři vyhynuli a krokodýli přežili a nyní žijí bezpečně? Snad bezprecedentní popularita různých druhů „šokových“verzí je způsobena hlavně úspěchy observační astronomie za posledních 20–30 let.
Změna klimatu nebo „přírodní“příčiny?
Proč jsou dinosauři zaniklí? Jedna ze dvou věcí: buď klimatické změny na křídě-cenozoické hranici, nebo čistě „přirozené“důvody - radikální restrukturalizace v ekosystémech a změna v komunitách.
Pojďme to přijít v pořádku. Jsme zvyklí na to, že planetární klima je charakterizováno výraznou latenční zonalitou: deštné pralesy rostou na rovníku, savany leží na jihu a severu, pravidelně se zvlhčují, kde se pasou nespočet stád kopytníků a ještě dále na sever a jih je pruh pouště spáleného sluncem a polopoušť. Subtropika ustupuje mírným lesům - listnatým a jehličnatým, a ty se postupně vzdávají svého postavení na chladné tundře, kde téměř nic neroste. U pólů vládne věčný mráz a věčný led.
Nebylo to však vždy tak. Mezozoikum je klasickým příkladem termoery, když chybělo zeměpisné šířky a globální klima připomínalo současný subtropický středomořský typ. Ve vysokých zeměpisných šířkách a dokonce i na pólu to bylo teplé a docela pohodlné, ale zároveň na rovníku nebylo příliš horké. Jinými slovy, teplotní gradient - sezónní i denní - byl stěží znatelný. Na konci křídy byl však termočlánek nahrazen kryoerem s teplotním rozdílem na šířce.
Dinosauři byli chladnokrevní (poikilotermická) zvířata. Protože nebyli schopni regulovat tělesnou teplotu „zevnitř“, zcela záviseli na svém prostředí, ale v rovnoměrném klimatu mezozoika jim to nemohlo způsobit mnoho problémů. Pokud vnější teplo vstoupí do přebytku a působivé rozměry nedovolí ochladit přes noc (z velké části dinosauři byli velká stvoření), pak udržování vysoké tělesné teploty nebude obtížné. A to vše bez účasti na vlastním metabolismu, za který savci utrácejí 90% energie, kterou spotřebovávají jídlem.
Tento zajímavý jev se nazývá inerciální homeotermie (teplokrevnost) a mnoho vědců věří, že díky této hodnotné kvalitě se dinosauři stali vládci mezozoika. A když se na konci křídy radikálně změnilo klima, obří ještěři zmizeli.
Zdálo by se, že jsme našli odpověď, ale opět něco nekonverguje. Z jakého důvodu dinosauři vyhynuli a další plazi - také chladnokrevní - přetrvávají dodnes? Proč křída ovlivnila hlavně mořský život a pozemští tvorové ji klidně přežili? Proč některé skupiny dinosaurů začaly aktivně vymírat dlouho před smrtelným kalendářním datem, zatímco jiné klidně prožívaly své dny v paleogenu?
Možná má smysl hledat odpověď jinde - ve struktuře ekosystémů? Připomeňme čtenáři nedescriptových mezozoických savců, kteří po 120 milionů let žili vedle sebe ještěrky, aniž by na ně v žádném případě zasahovali. Tato malá hmyzožravá stvoření, podobná moderním vačicím nebo ježkům, obsadila svůj vlastní ekologický výklenek, na který nikdo nezasahoval. V křídě se však situace radikálně změnila.
K. Yu. Eskov popsal tyto události následovně: evoluce vyvolala pomalou výměnu primitivních savců a na tomto novém metabolickém základě vytvořila „fytofág v malé třídě velikosti“. (Bylinožraví dinosauři byli velmi velká zvířata.) A pokud se objeví malý fytofágní druh, objeví se určitě predátor, který se neomezuje na lov blízkých příbuzných, ale bude stačit každému, kdo je v jeho moci. Proto se dětský dinosaurus - malý bezbranný ještěr, který nemá inerciální homeotermii - okamžitě stane chutnou kořistí pro takového 24hodinového aktivního predátora.
Verze je bezpochyby zvědavá, ale také neodpovídá na všechny složité otázky. A tady nám genetika pomůže, pochopená v širokém slova smyslu. Pojďme mluvit o marginalizaci jako antipodu úzké specializace, protože organický svět se tímto způsobem vyvíjí.
Připomeňme si mezozoické savce, kteří se dobrovolně vzdali světu nádherným plazům a vegetovali na okraji evoluce. Choulili se v odlehlých rozích, byli to nejskutečnější okrajové, protože obsadili těch několik ekologických výklenků, které vládnoucí třída ignorovala s majestátní nedbalostí.
Potravinovou základnou pro býložravé dinosaury byly gymnospermy a kapradiny, které byly rozšířeny v devonu. Angiospermy neboli kvetoucí flóry, které se objevily na začátku křídy, byly nuceny usadit se v zahradě, protože převládaly gymnospermy. Kvetoucí rostliny tedy byly stejně okrajové jako malé mezozoické savce. Neměli jinou možnost než obsadit prázdné pozemky, kde neexistovaly žádné zavedené komunity gymnospermů: sesuvy půdy, vyhořelé oblasti, břehy řek, to jsou takové biotopy, které se obvykle nazývají „narušené“. A právě druh, který se v takových podmínkách usadí, je biology nazýván „cenofobní“, to znamená, že se bojí komunit, které upřednostňují existenci samostatně.
Ale taktická ztráta se nakonec ukázala jako důležitá strategická výhoda. Zaprvé, kvetoucí rostliny, které se usadily na „špatných“půdách, tam již nedovolily gymnospermy, a za druhé, měly květinu, která hrála rozhodující roli v boji o existenci. Pokud se gymnospermy pro reprodukci svého druhu zcela a zcela spoléhaly na vítr, pasivně nesly svůj pyl, a proto byly nuceny usadit se v halách, pak kvetoucí aktivně přitahoval hmyz, což výrazně zvýšilo jejich životaschopnost.
Existence kvetoucích rostlin nezávisí na prvcích a angiospermy si mohou dovolit luxus obydlí v rozptýlených pustinách. Kromě toho se flóra nového typu naučila tvořit bylinné formy, které nejen účinně odolávají erozi, ale také rychle zachycují volnou půdu.
Změna v rostlinných komunitách se změnila ve skutečnou katastrofu. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení vymřela nejen dinosaury, ale také 25% mezozoických bezobratlých čeledi - hlavonožci a mlži, jednobuněčné radiolarianty, diatomy, foraminifera a další zástupci planktonických organismů. Jejich vápníkové skořápky tvořily gigantická ložiska, proto bylo toto období geologického záznamu pojmenováno křída.
Takže včerejší nenápadné okraje - kvetoucí rostliny a savci - rozdrtili dominantní faunu a flóru druhohor.
Počátek kvetoucích rostlin se nyní nazývá velká angiospermizace (z latinského angiospermae - „angiosperms“). Když flóra nového typu začala ovládat rozhodně, stalo se něco, co se vždy stane, když se rozpadne nadace: budova se jednoduše zhroutila. Koneckonců, rostlinné království je přesně základem, na kterém stojí podlahy býložravých zvířat a predátorů, a jsou spolu spojeny nejen potravními řetězci, ale také složitějšími vztahy.
Dinosauři se pokusili zvládnout novou stravu - dostali zobáky a silné zubní baterie pro mletí vysoce abrazivního jídla. Nezáleželo na nich, zejména v systémech pasení obilovin, kde zřejmě ztratili kopytníky. Navíc bylinné formy kvetoucích rostlin tvoří trávník, který snižuje erozi a organický odtok do sladkých vod a oceánů, což vážně zasáhlo společenství mořských bezobratlých.
Je tomu tak proto, že drtivá většina tvorů, kteří obývali Zemi v pozdních křídlech, postupovala příliš daleko po cestě úzké specializace. Prozatím jim to poskytlo vynikající šance na přežití, ale jakákoli důstojnost se dříve či později změní v nevýhodu. Připoutání ke společenstvím gymnospermů nakonec zahrálo krutý vtip s ještěrky: když kvetoucí rostliny se pohybovaly v útočném útoku, odnášely jedno území za druhým od předchozích majitelů života, savci snadno vstoupili do nově vytvořených komunit. Dinosauři to však nedokázali a ocitli se v evoluční slepé uličce, protože jejich adaptivní zdroje byly dávno ztraceny. A u savců na okraji společnosti byl takový obrat událostí jen po ruce. Poté, co přežili výbuch spekulace za nových podmínek, obsadili celou planetu.
Okraje mohou být samozřejmě nejen takové velké taxony jako třída zvířat nebo druh rostliny. Samostatné biologické druhy také zpravidla nehřeší s naprostou jednotností napříč celou sadou znaků. Čím vyšší je genetická rozmanitost druhu nebo populace, tím větší je jejich adaptivní potenciál. Taková komunita téměř vždy najde způsob, jak prodloužit její existenci ve změněném prostředí. A dokonce se stabilním a měřeným životem mohou hrát důležitou roli intraspecifické mezní hodnoty.
Například v populacích bezkřídlých vodních strun se občas vyskytují okřídlení jedinci. Je jich jen velmi málo - pouze 4%. Mají genetické rozdíly, ale zároveň se mohou křížit se svými bezkřídlými společníky a dávat potomkům. Ukázalo se, že tito těkaví gelové jsou schopni migrovat na velmi velké vzdálenosti, a tak zajistit genetickou kontinuitu mezi vodou milující populací všech nádrží. Čtyři procenta marginalizovaných jsou více než dostačující pro splnění tohoto úkolu.
Musím říci, že téměř každý biologický druh má, jen pro případ, takovou pohotovostní rezervu ve formě vzácného genotypu nebo neobvyklého tvaru, který mu umožňuje přežít těžké časy. Znovu opakujeme: genetická rozmanitost druhu nebo populace je klíčem k jejich evolučnímu úspěchu, takže s marginálním by se mělo zacházet nejen s respektem, ale také s opatrností.
Vznik a rozšířené rozšíření kvetoucích rostlin na konci raných křídy (asi 30 milionů let před smrtí dinosaurů) tak nejen radikálně změnilo strukturu kontinentálních komunit, ale také zničilo dinosaury, kteří ztratili svou plasticitu, beznadějně uváznutí na mrtvých koncích evoluce. Role mohla samozřejmě hrát také klimatické poruchy, ale klíčovou událostí, počátečním bodem, byl téměř jistě právě tento fakt - počátek angiospermů.
V. Levitin