Остаются еще вот какие «почему». Первое. Почему кальциевый механизм проявился столь явно только в кембрий? Разве прежде на Земле не складывалось похожих ситуаций?

За ответом нам следует отправиться в знакомую лагуну в заливе Шарк Бей на западном побережье Австралии, где обитают современные цианобактериальные сообщества. У лагуны очень интересные особенности.

Это мелководная часть залива, отгороженная, словно порогом, поднятием дна, густо заросшего морской травой, что резко затрудняет циркуляцию воды в лагуне. Сам район расположен в полосе Великих австралийских пустынь. Воды здесь испаряется раз в 10 больше, чем выпадает с дождями, которые крайне редки. От этого концентрация солей в лагуне вдвое выше, чем обычно в морской воде. Здесь могут жить лишь немногие существа.

Остается добавить главное. Вода лагуны содержит много солей кальция. Его там так много, что корочки осаждающегося карбоната кальция цементируют ракуш-няки местного пляжа, быстро покрывают поверхность различных предметов в воде и на берегу, заполняют поры в строматолитовых постройках, похожих на невысокие тумбы ,или пеньки с округлыми вершинами. Советский ученый Георгий Александрович Заварзин недавно установил, что осаждение цианобактериями карбоната кальция связано с высоким содержанием в воде как солей этого элемента, так и поваренной соли. Сама она непосредственно в осаждении не участвует, но для организмов, образующих карбонатные корки, важно само ее присутствие. Многие современные строматолиты растут в некоторых районах вокруг выходов осолоненных вод. Да и в заливе Шарк Бей этой соли хватает.

Вот в какой обстановке чувствуют себя привычно цианобактерии. Она, надо думать, в основном приближается к той, в которой они появились впервые.

И еще. Для активного осаждения карбоната кальция синезеленым необходим свет. Недостаток его тормозит процесс. В лабораторном опыте при внезапном падении освещенности они останавливаются и дают «задний ход». Дойдя до границы света и тени, автоматически поворачивают назад. В этом отношении цианобактерии демонстрируют чувствительность на уровне современной измерительной техники. Они способны замечать разницу в освещенности всего в 4 процента. Но ведь их существование началось на Земле с небольших водоемов, уровень воды в которых постоянно рос. То было время нарождения Мирового океана. Не стремление ли оставаться поближе к свету, к поверхности водоема заставляло цианобактерий надстраивать свои строматолитовые дома? Благо, материала вокруг было в избытке.

Так что кальциевый механизм, надо думать, с большей или меньшей активностью работал еще и в архее, и в протерозое (известны водоросли, которые уже в те времена известковали свои ткани). Но с многоклеточными животными он, судя по всему, «пересекся» лишь в самом конце венда. Отсюда и приуроченность столь значительных перемен в их судьбе к кембрийскому времени.

Второе «почему» относится к великим (а также малым) потопам и к отступлениям Мирового океана. В самом деле, в чем их причина?

Это особый разговор.

АРИТМИЯ ПЛАНЕТЫ.

С той поры как моря и земная твердь начали делить между собой сферы влияния, и в самом деле стало «ничто не вечно под луной». Горные хребты рано или поздно рассыпались в прах. На их месте появлялись ровные, продуваемые насквозь пустыни. Моря убирались восвояси, когда приходил срок, обнажая дно с его бесчисленными завалами и необозримыми кладбищами. Толщи вечных льдов таяли, словно снежинки на детской ладошке. Видеть во всем этом только разрушительную работу времени, воды и ветра не приходится. Планету всегда донимали еще и иные силы, меняя климат, а то и само ее лицо.

Каждая такая смена становилась настоящей катастрофой для многих форм жизни. При этом постоянно кто-то кого-то пожирал, выживал с привычных мест и кто-то где-то начисто вымирал от невыносимых для него условий существования.

Достаточно бросить взгляд на палеонтологическую коллекцию, чтобы убедиться, сколь сильные изменения претерпевали живые существа с ходом истории Земли. Наименее древние горные породы содержат остатки организмов, которые сходны с ныне живущими. Но чем глубже лежат осадочные слои, тем чаще в них попадаются вымершие виды и меньше становится современных. Постепенно исчезают не только отдельные виды, но уже целые роды, семейства, классы животных и растений.

В каждом отдельном слое — свой состав погибших существ, в котором выделяются наиболее характерные окаменелости — остатки «руководящей», как говорят геологи, фауны (или флоры). Точно так же каждая «свита» слоев, каждая их система обладают общими Чертами растительного и животного миров. По остаткам фауны и флоры можно получить представление об отдельных геологических промежутках прошлого и привести их в хронологическую последовательность. Так родился чисто геологический отсчет времени по периодам существования тех или иных сообществ организмов.

Таков ключ к коду, которым зашифрованы тексты Великой каменной книги истории Земли. Окаменелость может дать более или менее четкое представление о некогда жившем организме и вместе с тем многое рассказать об условиях жизни и климате исчезнувшего мира.

Остатки одних видов морских животных и водорослей расскажут о давней беспокойной жизни теплого океана. Другие ископаемые — об океане холодном. Глядя на окатанные обломки раковин, перемешанные с песком и гравием, воображение рисует картину протяженного берега, растревоженного гулким прибоем. Осадки из мелких глинистых частиц, содержащие хорошо сохранившиеся раковины моллюсков, иглы морских ежей, свидетельствуют об исчезнувшем шельфовом мелководье. Наземные животные и растения, древесные стволы с корнями, еще погруженными в глину,— признаки того, что на этом месте была суша. В общем, история камня, развитие жизни и метаморфозы климата неотделимы друг от друга, ибо только вместе они составляют историю Земли.

В биографии нашей планеты, почти как и в жизнеописании человечества, обычно говорят о доисторической эпохе, древней истории, средних веках и новом времени. О первой у нас уже шла речь. Ей-то и обязана наша планета тем, что к палеозою (древняя жизнь) уже везде господствовали довольно развитые организмы. С течением времени эта жизнь становилась богаче, очевиден ряд ступеней ее развития, они-то и расчленяют палеозойскую эру (570—230 млн. лет назад) на крупные геологические периоды каждый со своим населением, минералами, климатом. Хотя это расчленение установлено геологами давно, единого мнения о причинах такой природной периодизации у них нет поныне. Но к этому мы с вами еще вернемся. А сейчас продолжим наши маршруты по далеким временам. Нас ждет немало странного.

И первое — это значительные колебания климата.

Причем порой и одновременно на всей планете. С двумя такими резкими скачками мы уже имели дело. Помните? После вселенской стужи на юной Земле наступила, благодаря парниковому эффекту, исключительно теплая эра. А позже утрата атмосферой теплового экрана привела 2,4 млрд. лет назад к первому ледниковому периоду.

Однако причины тех климатических скачков были уникальны. Первый — начало дегазации, накопление в атмосфере углекислого газа. Второй — затопление рифтовой зоны с образованием единого Мирового океана и колоссальное изъятие той же углекислоты из атмосферы. С тех времен, как известно, дегазация Земли не прекращалась и океан из рифтов не уходил. То есть условия на планете вроде бы стабилизировались. А смена значительных похолоданий и потеплений почему-то продолжалась. Причем разница температур была по временам немалая. И каждая такая смена продолжалась, как правило, не века, не тысячелетия — десятки миллионов лет.

За теплым кембрием последовало похолодание, особенно в Южном полушарии. В Северо-Западной Африке до сих пор сохранились признаки оледенения, которое там было примерно 450 млн. лет назад. Эта снежная шапка конца ордовика и начала силура охватывала пространство от современных границ Марокко до Чада — почти до середины материка. Похолодание было, возможно, небольшое, но, по-видимому, коснулось всей планеты, так как ледники появились не в высоких горах, а на равнине.

На смену ему пришла засуха начала девонского периода, может быть, самая грандиозная в истории Земли. А середина девона и начало последующего карбона снова,. особенно в Северном полушарии, было отмечено более влажным тропическим климатом. Однако недолгим. К концу периода (300 млн. лет назад) похолодание охватило почти всю планету.

Это было одно из крупнейших оледенений. Южный полюс к тому времени переместился на • юг Африки. Мощный ледяной щит занял огромное пространство — до 45° палеошироты. Что это значило для всей Земли, можно приблизительно себе представить, если мысленно перенести ту ситуацию в Северное полушарие наших дней. В зоне вечной стужи оказалась бы вся европейская часть СССР вплоть до Кишинева, Одессы, Керчи, Краснодара и Астрахани. Истинно арктические холода добрались бы до Будапешта, Вены, Мюнхена и Парижа.

Кстати, именно мобилизм дал убедительное объяснение этому долгое время остававшемуся таинственным феномену природы. До той поры пока считалось, что все южные материки и полуостров Индостан в карбоне и в перки пребывали на своих нынешних местах, приходилось признавать, будто границы ледников доходили до одиннадцатой параллели, занимая чуть ли не полпланеты. Ведь следы той могучей снежной шапки найдены в районах, разделенных сегодня океанами,— в Южной Америке, Африке, Индии, Австралии, Антарктиде. Только оригинальная идея о существовании вегенеровской Пангеи, объединявшей в палеозое все эти материки и впоследствии расколовшейся, прояснила реальную ситуацию того далекого прошлого.

После очередного скачка — после потепления в юре, мелу и частично в палеогене (190—60 млн. лет назад) — снова пришло похолодание, проявившееся в серии сравнительно недавних наступлений ледников.

Так почему же происходило все это на вроде бы вполне сформировавшейся планете? И еще неплохо бы знать, происходило ли это с педантичной монотонностью метронома или планету донимали приступы аритмии?

Тут уместно вспомнить об открытии нашего палеонтолога Сергея Викторовича Мейена из Геологического института АН СССР — ученого, отличавшегося большим вкусом к тонкостям своей специальности.

Как-то, знакомясь с коллекциями остатков растений раннекарбонового времени (предшественника эпохи великого оледенения), коллекциями, собранными в разных местах Восточной Сибири, Мейен крайне удивился тому, что все это были плауны. Непривычные виды, но бесспорные плауны, то есть растения теплолюбивые. А именно этим свойством им в данном случае не полагалось обладать: они росли сравнительно недалеко от тогдашнего Северного полюса (как установлено, полюса медленно перемещаются по поверхности Земли). Поскольку ископаемые плауны все-таки были плаунами, приходилось допустить вроде бы совершенно невероятное: в те времена на маковках планеты было... тепло.

Ситуация складывалась парадоксальная. Мимо такой не пройдешь. И Мейен углубился в изучение геологических подробностей тех мест. Выяснились интересные вещи.

В отложениях того же раннего карбона р50 млн. лет назад) в той же Восточной Сибири обнаружился гипс, который обычно откладывается в теплом засушливом климате. Получалось, что и в самом деле, как это ни удивительно, тогда район Северного полюса не знал морозов.

Позже ученый убедился: это в истории Земли не исключение.

Помню подвижное лицо Мейена, его живые глаза, даже, кажется, победное поблескивание очков в темной оправе — все в его внешности во время рассказа о завершенном исследовании передавало, сколько радостных минут он пережил, открыв такой феномен природы.

— Судя по палеонтологическим свидетельствам,— говорил он, морозные зимы захватывали полярные области лишь в отдельные эпохи.

Трудно быстро переварить такое. Еще труднее отойти от привычной мысли, что существование крупных полярных шапок снега и льда, подобных современным, не следует считать вечным. А Мейен продолжал:

— Мы должны искать ответ не на вопрос, почему в раннем карбоне или в какой-то иной эпохе у Земли не было ледниковых шапок, а на вопрос, отчего они иногда образовывались и меняли весь климат планеты.

Что ж, в таком случае великое пермокарбоновое оледенение исключительно вдвойне. Значит, все-таки аритмия. Тем интереснее попытаться выяснить ее причины.

Для нас с вами также важно, что ко всем значительным изменениям климата были приурочены более или менее крутые повороты в развитии жизни на Земле.

В силуре (440 млн. лет назад) растения стали заселять сушу. Как раз в эпоху похолодания, когда ледяная шапка занимала весь северо-запад Африки. Выли они мелкие, без корней и листьев, самые примитивные из сосудистых — псилофиты. Хотя странно, конечно, почему такая акция пришлась на малоподходящую по климату эпоху.

, О причинах выхода растений на сушу высказывались разные соображения. Говорили, например, о захвате свободных экологических ниш. Как будто их трудно было найти, не выбираясь из океана. И сегодня в морях плотно заселены хорошо прогреваемые, богатые пищей шель-фовые воды. А вдали от них — реденько. Для переселенцев — сколько угодно мест. Вряд ли в древнейшие времена было иначе. Так что для захвата свободных ниш нашлись бы закоулки и в более привычных подводных пределах. Поэтому сомнительно, чтобы кто-то по доброй воле стал бы вылезать на сушу — в с6И!ршенно чуждую среду. А коль скоро все-таки вылез, to, надо думать, не от хорошей жизни. Наверное, деваться было некуда: или переселяйся, или вымирай.

Мы с вами еще вплотную займемся тем, почему это, произошло именно в силуре и что могло создать тогда экстремальную ситуацию. Здесь же только давайте отметим: то было время одного из климатических сдвигов.

А вот чем оказались отмечены некоторые другие.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27