VÝCHODNÍ SIBERIA, 251 MILION LET AGO
Z útrob v severovýchodní části Pangea, kde se nachází Sibiř, povstal obrovský proud materiálu pláště a roztavil skořápku kamene. Erupce čedičové lávy a popela trvala několik tisíc let a shodovala se s nejmasivnějším vyhynutím zvířat v historii planety. Jsou to zmrzlé čedičové vrstvy, které tvoří charakteristickou stupňovitou krajinu mnoha hornatých oblastí východní Sibiře, jako je plošina Putorana.
Postava: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Globální katastrofy, které by mohly ovlivnit vývoj pozemského života, byly vědcům po dlouhou dobu málo zajímavé. Pro geology a paleontology bylo důležitější pochopit postupnou a nepřetržitou změnu druhu. Teprve nedávno, v polovině minulého století, kdy bylo zjištěno, že hromadné vyhynutí se časově shoduje s katastrofickými událostmi, jako jsou ohniska sopečnosti a pád meteoritů, začaly být cíleně studovány.
Francouzský přírodovědec Georges Cuvier poprvé hovořil o katastrofách, ke kterým došlo na Zemi v minulosti na začátku 19. století. Talentovaný paleontolog pochopil, že zvířata minulých období byla úplně jiná než ta současná, že například kosti ichthyosaurů a plesiosaurů se nacházejí v určitých vrstvách Alp a je zbytečné je hledat v pozdějších sedimentech. A kosti kojenců a tuleňů by se naopak neměly hledat vedle zbytků ichthyosaurů. Jako zkušený srovnávací anatom, který studoval obrovské sbírky zvířecích mumií a jejich kamenných reliéfů, pořízených napoleonskými vojáky z Egypta, viděl, že se druh zvířat po dobu 2000 až 3000 let nezměnil. Aby se v historii Země, jak se věřilo, ne více než 100 000 let, vyskytovaly časté změny v živočišném světě, je třeba provést několik destruktivních krátkodobých událostí. A Cuvier navrhl myšlenku periodických katastrof, jejichž oběti byly bezpočet živých bytostí: „Někteří, obyvatelé země, byli pohlceni povodněmi, jiní, kteří obývali útroby vod, skončili na souši spolu s náhle zvednutým mořským dnem …“
SEVERNÍ AMERIKA, 65,5 milionu let AGO
Propagační video:
Kráter a speciální horniny nalezené v oblasti poloostrova Yucatan na území moderního Mexika naznačují, že tam padl asteroid. Jeho pád způsobil katastrofické následky: výbuchová vlna vyhořela téměř celý život v oblasti a příšerná tsunami zničila pobřeží. Vlna přinesla mořský život k pobřeží, jako jsou amonitičtí měkkýši a mořští ještěři - mosasaurs ukrytý ve spirálovité skořápce. Jejich pozůstatky byly kilometry od vody a sloužily jako potrava pro vzácné přeživší obyvatele země. Když dopadl na zem, asteroid se odpařil a z kráteru vyrazil směs prachu, popela, louhu, který, který stoupal do atmosféry, ho otrávil a zatměnil Slunce. Chladný a kyselý déšť pravděpodobně trval několik let. Tato událost byla doprovázena vyhynutím 35% druhů mořských živočichů a všech velkých plazů: mořští ještěrci,dinosaury a pterosaury.
Postava: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Vědci se vrátili k myšlence geologických katastrof o 100 let později, když si všimli, že postupné zvyšování rozmanitosti organismů, které obývaly Zemi, bylo přerušeno nejméně dvěma obrovskými poklesy jejich počtu. Tyto zlomy se shodují s hranicemi geologické éry: paleozoika, mezozoika a cenozoika.
K nejmasivnějšímu zániku živých bytostí v celé historii Země došlo před 251 miliony let, na konci paleozoické éry. Více než 90% mořských a 70% suchozemských druhů navždy zmizelo z povrchu Země - zůstaly pouze ty nejmenší a nejjednodušší. V oceánech se tvorba útesů, které byly dříve rozšířeny ve všech mořích, zastavila a na souši - hromadění uhlí, protože svěží lesy, které ji zakrývaly od lymfoidů, kapradin a různých starověkých gymnospermů, zmizely. Vědci hledají důvody tohoto vyhynutí jak ve stavu samotné samotné biosféry, tak mimo ni. Mezi vnější příčiny vyhynutí dnes nejčastěji nazýváme katastrofu způsobenou silnými sopečnými erupcemi na východní a částečně západní Sibiři. Byla to krátkodobá geologická událost, která silně ovlivnila biosféru. Jeho stopy jsou zachyceny ve formě obrovské vrstvy bazaltů tlusté několik kilometrů, nazývané sibiřské pasti.
Na útesu plošiny Putorana je jasně patrná vrstva bazaltů, která vybuchla před 251 miliony let v nejkratším možném čase - tisíce let. Obálka staré lávy v těchto místech dosahuje tloušťky 1,8 km.
Fotografie: SERGEY FOMIN / RUSSIAN LOOK
Byly vytvořeny v nejkratším geologickém časovém intervalu - asi 160 000 let a možná ne více než 8 000 let. Čedičové lávy pokrývaly maximálně 7 milionů čtverečních kilometrů půdy. Z útrob bylo vyloučeno 2 až 3 miliony kubických kilometrů vulkanických materiálů, včetně milionů gigatonů oxidu uhličitého. Obsah posledně jmenovaného v atmosféře té doby vzrostl 7-10krát. (Například, pokud lidstvo během současného století spálí všechna fosilní paliva, koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře vzroste 2-3krát.) Kromě toho se zahřátí atmosféry způsobené skleníkovými plyny a zvláštními solárními panely ve formě mraků, které se skládají z velkých částic vulkanického materiálu popel a stoupající po celé planetě, vedl k ohřevu horních vrstev oceánu ak uvolnění miliard tun metanu,do té doby zřetězené ledovými krystaly na polici. Tento plyn je jedním z nejúčinnějších skleníkových faktorů, navíc rychle oxiduje a odebírá kyslík z atmosféry. Celkový účinek atmosférických změn byl posílen zvláštní paleogeografií planety. V té době se všechny kontinenty spojily do jediného superkontinentu - Pangea, táhnoucího se od pólu k pólu. (Sibiřská platforma byla v její severovýchodní části.) Přes střed, daleko od pobřeží, obrovská oblast superkontinentu, téměř žádný déšť nespadl, byl suchý a prakticky neživý. Terestrická zvířata se soustředila na okraji Pangea, ohraničená horskými pásmy, a postupně se přesunula na své jižní antarktické pobřeží, kde nebylo příliš horké. Pokles obsahu kyslíku v atmosféře znemožnil život v horách,a jen malé nízko položené oblasti zůstaly obývány.
V takovém prostředí se většina plazů a ryb, stejně jako vápenaté řasy, korály a houby, ocitla v nepříznivých podmínkách. První trpěl nedostatkem otravy kyslíkem a oxidem uhličitým, druhý byl zničen okyselením mořských vod způsobeným rozpuštěním nadbytečného oxidu uhličitého v nich. Někteří pozemští obojživelníci přežili, stejně jako plazi, například proterosuchie - předci dinosaurů, cynodonti - dinosaury podobní zvířatům, předci savců a lystrosaurs - jejich vzdálení příbuzní. Byla to malá zvířata, která potřebovala méně energie, aby zůstala aktivní, což znamenalo, že spotřebovali méně kyslíku. Lystrosaurs měl úpravy, které jim naopak umožnily absorbovat více vzduchu, a tím i kyslíku, - zvětšenou hruď a části lebky spojené s dýcháním. Mezi mořskými zvířaty katastrofa přežila i nejmenší foraminifera, brachiopodové a mlži, protože potřebovali méně jídla a kyslíku. Jejich velcí příbuzní zmizeli. Terestriální flóra netrpěla jen faunou - sopečné exkrece obsahující chlor obsahovaly ozonovou vrstvu, drsné ultrafialové záření zmrzačilo spóry, které ještě nebyly vyklíčeny, listy kyseliny sírové spálily listoví a poslední šťávy ze zaschlých stromů vysávaly proliferující houby. Předchozí úroveň biologické rozmanitosti na Zemi byla obnovena až o 60 milionů let později, uprostřed jury.drsné ultrafialové záření zmrzačilo spory, které ještě nevyklíčily, listy kyseliny sírové spálily listoví a poslední šťávy z umírajících stromů vysávaly plodné houby. Předchozí úroveň biologické rozmanitosti na Zemi byla obnovena až o 60 milionů let později, uprostřed jury.drsné ultrafialové záření zmrzačilo spory, které ještě nevyklíčily, listy kyseliny sírové spálily listoví a poslední šťávy z umírajících stromů vysávaly plodné houby. Předchozí úroveň biologické rozmanitosti na Zemi byla obnovena až o 60 milionů let později, uprostřed jury.
Kosmický faktor
Na mnoha místech na Zemi, kde se povrchové mořské dno dostává na povrch, můžete vidět tenkou vrstvu jílu vytvořenou před 65 miliony let. Právě na tom geologové nakreslili hranici mezozoické a cenozoické éry. Pozoruhodný příklad takové hranice byl nedávno objeven v jihovýchodním Španělsku, poblíž města Caravaca de la Cruz - tenká vrstva načervenalé hlíny, několik milimetrů, mezi mnoha metry bílých marlů. Pod touto vrstvou jsou pozůstatky různých živočichů, kteří obývali moře mezozoické éry: kosti mořských ještěrek, skořápky amonitů a nejmenší planktonní tvorové - foraminifera a kokokolotofidi, z nichž se vytvořily vápenaté kaly, které se nakonec proměnily v vápenaté skály - marl. Jsou zde také zkamenělé skořápky drobných korýšů, které polykaly jílové částice,Byly vtlačeny do hrudek - pelet - a v tak vážnější formě byly poslány na dno, čímž se vytvořila hmota sedimentárního materiálu. A „najednou“všechna tato zvířata zmizela, a proto se tvorba vápenatých sedimentů úplně zastavila, zatímco rychlost hromadění částic jílu stokrát poklesla - o tom svědčí nízká tloušťka mezní vrstvy. Po několik tisíc let zůstalo moře téměř neobydlené, poté si život vybral svou daň a geologická kronika zaznamenala jeho zotavení, které začalo neomezenou reprodukcí několika málo malých přežívajících druhů foraminifery. Skořápky jejich potomků tvořily nové vrstvy bílého marl.rychlost hromadění částic jílu stokrát poklesla - o tom svědčí nízká tloušťka mezní vrstvy. Po několik tisíc let zůstalo moře téměř neobydlené, poté si život vybral svou daň a geologická kronika zaznamenala jeho zotavení, které začalo neomezenou reprodukcí několika málo malých přežívajících druhů foraminifery. Skořápky jejich potomků tvořily nové vrstvy bílého marl.rychlost hromadění částic jílu stokrát poklesla - o tom svědčí nízká tloušťka mezní vrstvy. Po několik tisíc let zůstalo moře téměř neobydlené, poté si život vybral svou daň a geologická kronika zaznamenala jeho zotavení, které začalo neomezenou reprodukcí několika málo malých přežívajících druhů foraminifery. Skořápky jejich potomků tvořily nové vrstvy bílého marl.
ZÁPADNÍ EVROPA, 5,33 milionu let AGO
Zatímco ve východní Africe předchůdci Australopithecus ovládali savanu, Středozemní moře zažilo vážnou ekologickou krizi. Rostoucí pohoří blokovala komunikaci s indickými a atlantickými oceány, kvůli nedostatku vody moře postupně vysychalo. Obrovská mísa s hloubkou až 5 kilometrů zůstala po stovky tisíc let téměř bez vody. Krize skončila náhlým průnikem atlantických vod přes Gibraltarskou úžinu. V tomto případě by klíčovou roli mohly hrát současně tři faktory: vzestup úrovně světového oceánu, tektonické procesy a eroze stěn nádrže. Mořská voda se vrhla do deprese a vytvořila největší vodopád, jaký je dnes znám. Vysychání a katastrofální plnění Středozemního moře je zachyceno na mnoha kilometrech soli a sádry, v mnoha jeskyních,pohřbené říční kaňony a stupňovité dno Gibraltarské úžiny.
Postava: OLGA OREKHOVA-SOKOLOVA
Dá se jen hádat o tom, co se stalo na zemi v těchto tisíciletích, protože v mořských vrstvách v suchozemských sedimentech není jasně vyznačena hranice. Je přesně prokázáno, že hostitelé země - různí a četní dinosauři a pterosauři - tuto hranici nepřežili.
Jaké události se odehrály před 65 miliony let, které oddělily geologické éry a způsobily takové globální změny? Při hledání odpovědi na tuto otázku se vědci obrátili na kosmické faktory. V polovině 20. století objevili astrofyzici fenomén zrození supernov, spojený s obrovskými výboji energie, a paleontologové měli předpoklad, že tato najednou uvolněná energie, která dosáhne Země, může odtrhnout její magnetosféru, která chrání planetu před tvrdým zářením, a tím odsuzuje její obyvatele k smrt. Tuto hypotézu však nebylo možné doložit studiem geologického záznamu.
Kromě toho se brzy zrodila další myšlenka vesmírné katastrofy, která rychle získala popularitu. Americký geofyzik Walter Alvarez objevil poblíž italského města Gubbio v tenké vrstvě jílu, která označuje hranici mezozoické a cenozoické éry, neobvykle vysoký obsah iridia, stokrát vyšší než průměrná koncentrace v obyčejných horninách. Walterův otec, atomový fyzik Luis Alvarez, pomohl najít vysvětlení tohoto jevu. Ukázalo se, že úlomky meteoritů, které dopadly na Zemi, obsahují také hodně iridia a dalších kovů skupiny platiny. To znamená, že tyto prvky by se mohly dostat do jílové vrstvy v důsledku nárazu vesmírného těla. Alvareses se začal zajímat o shodu doby předpokládaného pádu meteoritu a smrti dinosaurů a spojil tyto dvě události do jediné hypotézy „asteroidové zimy“analogicky s „jadernou zimou“:Pokud asteroid přes 10 km napříč zasáhl Zemi rychlostí 20 km za sekundu, pak došlo k monstróznímu uvolnění energie, 10 000krát vyšší než všechny současné jaderné rezervy pozemšťanů. Někteří obyvatelé mezozoika okamžitě zemřeli šokovými a tepelnými vlnami, zbytek vymřel následky pádu - prach, který vletěl do atmosféry, odrážel sluneční paprsky. Začala studená rána a vegetace, ponechaná bez světla a tepla, začala umírat. Následovalo masové vyhynutí zvířat zbavených potravy.zbytek vymřel následky pádu - prach, který vletěl do atmosféry, odrážel sluneční paprsky. Začala studená rána a vegetace, ponechaná bez světla a tepla, začala umírat. Následovalo masové vyhynutí zvířat zbavených potravy.zbytek vymřel následky pádu - prach, který vletěl do atmosféry, odrážel sluneční paprsky. Začala studená rána a vegetace, ponechaná bez světla a tepla, začala umírat. Následovalo masové vyhynutí zvířat zbavených potravy.
Po objevení malé noty Alvaresova v roce 1980 v časopise Science se počet vědeckých článků o globálních katastrofách stokrát zvýšil. Nejprve hledali důkazy o správnosti fyziků, kteří se dotýkali zájmů paleontologie. A našli to hodně: téměř ve všech sekcích, kde je hraniční vrstva ve věku 65 milionů let docela dobře zřetelná, byla zaznamenána anomálie iridia, stejně jako křemenné krystaly se strukturou nárazů - malé paralelní trhliny, které se objevují při velmi vysokém tlaku, tektity (ochlazené kapky taveniny vzniklé během dopad velkého meteoritu na skály), vrstvy sazí. Kráter Chicxulub byl objeven také v Mexiku, čas jeho vzhledu se přibližně shoduje s touto hranicí.
Středomořská povodeň
Georges Cuvier považoval mořské záplavy za primární příčinu globálního vyhynutí, ale tuto hypotézu moderní geologové nepotvrdili. Aby bylo možné zaplavit veškerou půdu, s výjimkou vysokých hor, a zničit většinu suchozemských obyvatel, jsou nutné alespoň dvě podmínky: zvýšení hladiny světového oceánu o stovky metrů a přechodnost události. V dnešní době, kdy je průměrná výška kontinentů nad hladinou moře 670 metrů, by se objem světového oceánu měl téměř zdvojnásobit. Taková událost se v dějinách Země nikdy nestala a vzhledem k nedostatku takových zásob volné vody je v budoucnu stěží možné. Úroveň světového oceánu regulují dva hlavní jevy - změny v oblasti kontinentálních ledovců a hřebenů středního oceánu (vysoké pohoří v centrální části všech oceánů). Rozlehlé ledovcepohlcuje obrovské množství vody a stlačení středomořských hřebenů vede k tomu, že oceány a moře ustupují, čímž se vypouštějí rozsáhlé oblasti police. Reverzní procesy - tání ledovců a růst sítě sousedníků vytlačujících vodní hmoty z oceánské mísy, přispívají ke zvýšení úrovně světového oceánu. Shoda těchto dvou faktorů může způsobit velmi výrazný vzestup moře, jak se stalo uprostřed křídy, asi před 90 miliony let. Podle posledních odhadů vzrostla hladina světového oceánu o 250 metrů a zaplavila rozsáhlé oblasti země. Avšak vzhledem k tomu, že tento nárůst je považován za katastrofickou povodeň, brzdí dlouhá doba trvání události - miliony let, tak dlouho trvá růst podmořských hor. Oceán přichází pomalu a regeneruje se ze země o milimetr ročně. Svět zvířat se tomuto tempu přizpůsobí,a nedochází k rychlému hromadnému vymírání.
Morské dno křídy před tím, než bylo prázdné před 65 miliony let. Vlevo - skořápky měkkýšů, „dinosauři moří“, pojmenovaní podle jejich velké velikosti a současného zániku. Diorama byl vytvořen z autentických paleontologických objektů Santiago Lafargue.
Fotografie: ANDREY ZHURAVLEV
Místní povodně, to znamená rychlé záplavy půdy, se vyskytly v minulosti několikrát, ale ve velmi omezeném prostoru - nikdy nepokryly celou planetu a nezpůsobily obyvatelům půdy mnoho škod. Největší spolehlivě potvrzená povodeň nastala před 6 miliony let ve Středomoří. Do té doby, kvůli izolaci od Indického a Atlantického oceánu, Středozemní moře vyschlo, proměnilo se v obrovskou pánev na místech téměř 5 kilometrů hlubokých vůči úrovni světového oceánu. Její dno bylo postupně zaplněno tříkilometrovou vrstvou sádry a soli vytvořené během odpařování mořské vody a v teplých solankách mělkých jezer uchovaných na některých místech mohly přežít pouze speciální bakterie - haloarchaea. Tato fáze v historii regionu se nazývá krize Messina - podle názvu provincie na Sicílii, kde se sůl těžila od starověku. Geologové velmi přesně určili čas, kdy došlo ke konci mesiánské krize - k tomu došlo před 5,33 miliony let, kdy vody Atlantského oceánu začaly pronikat podél tektonických trhlin přes západní stranu pánve. V určitém okamžiku voda prošla poměrně širokým kanálem ve skalách - současnou Gibraltarskou úžinou - a vrhla se jako vodopád do suché slané nížiny. K plnění Středozemního moře došlo velmi rychle - pouze 15 000–20 000 let, během nichž se v něm usadily obyčejné mořské komunity. Hypotéza katastrofické rychlé povodně ve středomořské pánvi byla jednou z prvních, kterou vyjádřil sovětský geolog Ivan Chumakov,který v 70. letech pracoval na stavbě přehrady Aswan v Egyptě a podle údajů o vrtání objevil starobylé nilské dno plné mořských sedimentů. Povodeň Messiny významně ovlivnila klima v jeho regionu, ale nevedla k významným změnám v biosféře.
V neokatastrofismu - to je název aktualizované Cuvierovy teorie - existuje spousta předpokladů, které dosud nemají faktické důkazy. Pokud není pochyb o existenci epoch silného vulkanismu, protože zanechaly v zemské kůře jednoznačné stopy, není snadné prokázat pád asteroidu a zejména přesný čas tohoto pádu. Kromě toho je v obou případech mimořádně obtížné zjistit, jak důsledky katastrofy vedly k vymření druhu. Stále neexistuje žádné vysvětlení pro skutečnost, že některé velké katastrofy (například vylití čedičů v Jižní Americe a Africe před 130 miliony let) nevedly k hromadné smrti živých organismů. Ne pro všechna hlavní vymírání v historii Země (je jich tam šest) bylo možné najít katastrofické příčiny - sopečné, kosmické nebo jiné. Vzhledem k nedostatku skutečností je stále těžké souditjak silný dopad katastrof na vývoj života se však vědci, dokonce i ti, kteří podporují neokatastrofismus, shodují na jedné věci: a nejničivější starověké katastrofy nemohly zcela zničit pozemský život. Vždy existoval někdo, kdo dal vznik novým obyvatelům planety.
Andrey Zhuravlev