Глава 2 О времени, климате, жизни и человеке

Глава 2

О времени, климате, жизни и человеке

На базе этого общественного беспокойства основным драйвером (вектором развития) мировой экономики и мировой политики предполагается сделать «CLIMATE CHANGE»— ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, а если быть более точным, то БОРЬБУ с ИЗМЕНЕНИЕМ КЛИМАТА. Я обещаю читателям, что эти слова и словосочетания они в ближайшем будущем увидят и услышат с голубых экранов тысячи раз.

Давайте посмотрим на все это глазами человека разумного.

Что такое климат?

Климатом принято называть стабильность метеорологических параметров в данном районе на протяжении более 30 лет. Параметров этих много, и температура — только один из них.

Давайте согласимся с очевидными утверждениями:

— климат — есть понятие локальное (нельзя говорить о глобальном климате);

— климат — есть понятие временное.

Климат в разных местах планеты меняется, это правда. Это — не новость, и самое главное — зачем этим пугать? Где-то становится теплее, а где-то холоднее. Где-то будет суше, а где-то будет выпадать больше осадков, а через несколько веков или тысячелетий — наоборот.

А еще — климат на Земле менялся всегда, он меняется и будет меняться.

Изменение климата есть процесс (вернее, есть результат всех физических, химических, геологических и даже астрономических процессов), который постоянно идет вот уже 5 миллиардов лет, начиная от образования Солнечной системы и нашей (и других) планет.

Самое интересное — это то, что именно климат и его изменения является основным фактором появления, развития и исчезновения разных форм и видов жизни на Земле, а также человеческой цивилизации и ее различных культур.

Некоторые из читателей наверняка были в Египте, но даже те, кто не был, хорошо представляют себе пейзаж: величественные пирамиды в пустыне. У всех возникает справедливый вопрос: а зачем великим царям — фараонам — жить в пустыне, посреди песков. Даже воды нет, чтобы помыться. Ответ простой: а они в ней и не жили — во времена фараонов огромные территории Северной Африки были плодородными долинами. Сточки зрения климатической и геологической — это было совсем недавно. Потом климат сменился — и цивилизация пришла в упадок.

После посещения другого континента — Южной Америки и знакомства с остатками цивилизации майя, возникает тот же вопрос: зачем высокоразвитые индейцы майя строили свои города дворцы и храмы в глухих джунглях? Боялись захватчиков? Да нет, они никого не боялись, некого было им бояться. А как питались? Во всем регионе климат не дает возможности вести сельское хозяйство — слишком влажно. Да и вообще там тропический климат, нездоровый — рай для микроорганизмов и грибков, а значит, и для болезней. Города в такой местности построить так же невозможно, как и жить в них. Та же история, что и в Египте. Когда строили — там не было тропического климата. А когда до этих мест добрались конкистадоры Кортеса, от великой цивилизации уже мало что оставалось.

Такие же заброшенные города можно встретить в джунглях Юго-Восточной Азии (в Таиланде, Вьетнаме, Камбодже). Жарко, сыро, жить невозможно.

Ответ везде напрашивается простой: когда они свои города там строили и в них жили, то климат был ДРУГИМ.

Эти простые наблюдения наводят на мысли о том, что глобальные и локальные климатические изменения во-первых, могут быть достаточно резкими, а во вторых — именно климат (благоприятные или неблагоприятные климатические условия) и его изменения являлись важным факторам появления и декаданса «цивилизаций».

Давайте совершим интересный экскурс в историю Земли, жизни на ней и человеческой цивилизации и рассмотрим это совместно с историей климата?

Итак, 4–5 миллиардов лет назад процесс уплотнения облаков звездной пыли вокруг желтой звезды, работающей в «термоядерном режиме» на окраине одной из небольших Галактик (которую потом назвали «Млечный Путь») подошел к завершающей фазе — планетогенезу (образованию планет).

Из пыли под действием силы гравитации образовались «комки»— планетоцимали, которые, сталкиваясь друг с другом, образовали ядра «горячих» протопланет. Горячих — потому что энергия удара и компрессии богатых железом и другими металлами планетоцималей позволила запустить реакции распада.

Такие планеты называют теллурическими — такие, как Марс, Меркурий, Венера и Земля. Сколько их было тогда — точно не известно (часть из них, наверняка была поглощена Солнцем). Теллурические — от латинского tellus — земля (в русском языке есть слово «тело», а еще «бог создал человека из земли» — тут много о чем можно порассуждать, но не сейчас). В отличие от «гигантских» планет (Юпитер и Сатурн), расположенных гораздо дальше от звезды, планеты теллурические имеют неглубокую и не подогреваемую изнутри атмосферу.

Почти сразу (по астрономическим меркам) — то есть уже 2,5 миллиарда лет назад — на одной из них произошло чудо — появилась Жизнь.

Механизм появления жизни на нашей планете наукой пока не раскрыт, но теория отдает основную роль в этом процессе именно атмосфере и ее составу:

— азот является важным компонентом органической химии, участвуя в синтезе белков, нуклеиновых кислот и в процессе фотосинтеза;

— кислород — окислитель, благодаря которому возможен процесс дыхания живых организмов;

— а вот углерод — то самое «С» в молекуле СО₂ — база, на которой построены молекулы живых организмов. Органическая химия возможна благодаря способности атомов этого углерода образовывать очень большое количество сочетаний с атомами других химических элементов.

Иначе говоря — наша форма жизни была создана из того набора элементов, который находился в праатмосфере. Что было в воздухе — из того жизнь и появилась.

Справедливости ради надо отметить, что та атмосфера, что Земля имеет сегодня, — не есть ее «естественная», природная атмосфера. Изначально примитивная атмосфера планеты состояла из тех же легких (летучих) газов, из которых состояла сама туманность, ставшая Солнечной системой — из водорода, гелия и аргона.

Эту атмосферу Земля потеряла. Предполагают, что в результате ужасной катастрофы — столкновения с другой планетой или неизвестным космическим «телом», размерами примерно с Марс. Столкновение это превосходит любую научную фантазию, поэтому никто и не пытается его восстановить, но вот последствия его для появления жизни чрезвычайно важны:

— во-первых, у Земли появилась Луна, которая есть не что иное, как оторванный и выброшенный на орбиту кусок нашей планеты, благодаря которому с завидной регулярностью прибрежная зона имеет приливы и отливы (где жизнь и появилась);

— во-вторых, от удара сама планета «накренилась на бок», и так и осталась вращаться «лежащей на боку», то есть солнечная радиация распределяется неравномерно (об этом позже).

Это и другие столкновения — в те древние времена в небесной механике было немало хаоса, — а также сильный солнечный ветер содействовали тому, что атмосфера Земли потеряла большую часть летучих газов атмосферы первичной, и на ее место пришла «вторая» атмосфера.

Считается, что примерно в это же время на планете появился океан. Откуда на планете появилось столько воды — до сих пор большая загадка. Наиболее распространенная версия — бомбардировка либо гравитационный захват большого количества осколков комет (которые действительно могут состоять изо льда). А может, то самое небесное тело, что оторвало будущую Луну от Земли, и было огромной космической «ледышкой» (его следов ведь пока не обнаружили)… По другой версии вода появилась из реакции первичной атмосферы (там было много водорода с кислородом). В общем, все гадают, но никто не знает.

Вторая атмосфера Земли — ее еще называют «вторая примитивная праатмосфера» — для живых организмов тоже была непригодна. Восстановить ее состав с высокой степенью точности невозможно, но предполагается, что она напоминала атмосферу других теллурических планет Солнечной системы сегодня — таких как Марс и Венера (которые тоже пережили немало космических коллизий и также потеряли первую атмосферу). То есть в основном она состояла из эмиссий газов от горячей коры планеты — из того же углекислого газа — СО₂, а также из азота — N₂, аммиака — NH₃, серных газов — таких как S0₂, и еще паров воды — Н₂0.

А ту атмосферу, которую мы имеем сегодня, наша планета «создала» сама за более чем 4 миллиарда лет, выпаривая океаны, извергая пар, а потом терпеливо выкачивая из нее тот самый СО₂ растущими растениями и планктоном. Процесс биологического роста растений (известный нам со школьной парты фотосинтез) связывает углерод в биомассе, то есть основная «пища» растений — это углекислый газ СО₂. «Поедая» СО₂, растения накачивают атмосферу кислородом О₂, освобожденным в фотосинтетическом процессе.

Почему я так подробно об этом пишу — хочется, чтобы читатели понимали, что климат и жизнь на нашей планете есть одна, нераздельная система.

Не будем исследовать сейчас научные и ненаучные теории происхождения жизни.[1] Отметим только, что сегодня мировое научное сообщество предпочитает теорию «примитивного супа», предложенную нашим с вами соотечественником — советским ученым Александром Ивановичем Опариным (умер в 1980 году). По этой теории, растворенные в горячей воде элементы второй атмосферы под воздействием ультрафиолетовых лучей и сильнейших электрических разрядов произвели сложную химическую реакцию, в результате которой получились молекулы органической химии — аминокислоты (из которых состоят протеины).

Эта часть теории была подтверждена известными всему миру экспериментами Стэнли Миллера, который в 1953 году в Чикаго слил в пробирку нечто, напоминающее по составу примитивный суп и в течение недели пропускал через суп разряды тока в 60 тысяч Вольт. Результаты потрясли научный мир — Миллер (ему тогда было всего 23 года) получил из «примитивного супа» многочисленные аминокислоты. Вторая часть теории Опарина — появление в «примитивном супе» гетеротрофов (организмов, способных синтезировать органические элементы из минеральных) — пока экспериментами не доказана.

Мы знаем, что климат на Земле в эпоху зарождения жизни был суровый. Солнце тогда грело Землю гораздо меньше — планета получала примерно на четверть меньше солнечной радиации, чем в наше время. Как ни парадоксально, но на ней не было холодно: геологи и палеоклиматологи не находят следов оледенения на геологических формация тех времен. Этот феномен назвали «Парадоксом слабого Солнца» (Weak Sun Paradox).

Предполагается, что, во-первых, собственное излучение молодой Земли в инфракрасном диапазоне было более сильным, а во-вторых, концентрация углекислого газа и паров воды в атмосфере примерно в 100 раз превышала ту, что мы имеем сегодня. Результатом этого была высокая влажность и высокая температура у поверхности планеты — около 60 градусов Цельсия. Что (по теории Опарина) и являлось одним из факторов создания на поверхности нашей планеты «примитивного супа» из углеродных соединений.

Некоторые следы той жизни на нашей планете можно увидеть и сегодня — на юго-востоке Гренландии (местечко Изуа). Это «поля» странного вида скал, похожих на круглые столбики — на самом деле, это окаменевшие остатки колоний простейших живых организмов. Это были колонии примитивных анаэробных бактерий (прокариотов), питавшихся… углекислым газом. Прокариотами их называют по причине простейшего строения клеток — нет отделения ядра от цитоплазмы.

С этого момента связь жизни и климата постоянна — живые организмы начинают активно менять облик своей планеты и ее климат. На смену прокариотам (неспособным выделять кислород) пришли и заполонили океан колонии микроскопических сине-зеленых водорослей (огромные слои осадочных пород карбоната кальция на дне океанов свидетельствуют об этом). Жизнь научилась использовать для питания фотосинтетический процесс и начала насыщать атмосферу кислородом. Гораздо позже (около двух миллиардов лет назад) появились более сложные организмы — эвкариоты (имеющие более сложное строение: ядро и оболочку, наполненную цитоплазмой).

За 2 миллиарда лет биосфера планеты (Жизнь) «выкачала из атмосферы» и захоронила в виде океанских осадочных пород (карбонатов и кальция) около 80 миллиардов тонн углерода (почти все, что было) и взамен насытила атмосферу кислородом до 18 %—20 %, сделав ее пригодной для нового типа жизни — одной из двух ветвей эвкариотов — животных, к которому и мы с вами тоже относимся. То есть благодаря активным жизненным процессам простейших водорослей и огромному количеству выброшенных ими в атмосферу «отходов жизнедеятельности»— кислорода, если бы мы с вами попали на Землю 2 миллиарда лет назад — мы бы уже могли дышать.

Именно эта чрезвычайно активная химическая деятельность примитивной жизни очень сильно изменила климат: на планете стало гораздо прохладнее.

Надо понимать, что именно жизнь, связавшая углерод в белки и углеводы, и выкачивающая его миллионами тонн из атмосферы, предотвратила превращение Земли во «вторую Венеру» с точки зрения климата. 4 миллиарда лет назад «стартовые условия» на Венере были очень похожие на земные, но Жизнь на Венеру не попала (или не зародилась), и эта спираль нагревания не остановилась. Поэтому сегодня температура на поверхности Венеры достигает 450 градусов Цельсия.

Возраст первого оледенения датируется (с большой погрешностью, конечно) как раз около 2 миллиардов лет назад. Причины его неизвестны, предполагается сочетание многих факторов: жизнь (переход углерода из атмосферы в связанное состояние) изменила состав атмосферы, изменение альбедо планеты (отражающую способность поверхности), но этого для оледенения не было бы достаточно. Поэтому предполагаются еще и сочетание факторов геологических (массовые извержения вулканов и формирование гор — атмосфера запыляется, а в горах рождаются ледники) и астрономические (изменение орбиты Земли) и даже проход Солнечной системой через облако «звездной пыли». В общем, почему это произошло — никто не знает, но доказано, что около 2 миллиардов лет назад большая часть нашей планеты (а может быть, и вся Земля) была покрыта льдом толщиной в несколько километров. Длилось это оледенение очень долго — планета замерзла почти на 400 миллионов лет.

Но Жизнь, зародившаяся в воде, в водной среде и выжила (слава богу, океан промерз не до дна).

Потом (причин изменения мы опять не знаем) наступило потепление, которое длилось… почти миллиард лет до начала второго ледникового периода.

Примерно миллиард лет до нашей эры что-то существенное опять на задворках вселенной, где мы с вами проживаем теперь, произошло, и Земля опять вся покрылась толстой коркой льда — еще раз на долгие 400 миллионов лет.

Гипотеза об оледенениях, связанная с периодическим прохождением нашей звездной системы через облака звездной пыли (то есть фактор внешний, относительно нашей звездной системы), пока является единственным научным объяснением. Тут нужно понимать, что наука просто не может найти даже в теории какой-либо другой фактор, находящийся на планете или даже внутри Солнечной системы, проявляющийся на такой гигантской шкале времени.

Период второго оледенение может быть изучен несколько лучше первого. Он тоже длился около 400 миллионов лет (как и первый), но мы знаем, что он делится на 3 внутренних цикла «замерзание — потепление», каждый из которых длился примерно по 100 миллионов лет. Этот «циклизм» (большой цикл в 400 миллионов лет и малый цикл в 100 миллионов лет) и дал начало астрономической теории климата Миланковича (о ней, как и о других факторах глобального изменения климата на планете, мы будем говорить в отдельной главе).

Надо сказать, что в то время (эпоха Палеозоя — «древней жизни») планета выглядела несколько по-другому. На ней был один огромный континент, один гигантский океан, уровень которого превышал сегодняшний… почти на километр, а Южный полюс планеты находился где-то на территории современного Конго, поэтому Сахара того времени очень напоминала современную Антарктиду (только лед был еще толще, и было там еще холоднее…).

Итак, 700 миллионов лет назад наша планета опять была полностью покрыта льдом и снегом.

Шансов у жизни становилось все меньше и меньше, так как полностью «белая» планета отражала все солнечные лучи. Тепла от Солнца не было.

Но что-то опять произошло в небесных или в подземных сферах, многокилометровый лед стал «быстро» таять, и довольно скоро половина Африканского континента уже была залита водой.

Основным объяснением этого потепления на планете считается начало периода активной тектонической и вулканической деятельности. Почему он начался — ученые объяснить не могут, поскольку понимание ядра, мантии и коры планеты и их взаимодействия у людей очень приблизительные. Предполагается, что масштабы тектоники были настолько сильны и трещины в коре Земли настолько велики, что своим внутренним теплом раскаленной лавы Земля растопила льды, а вулканическая пыль, осевшая на лед, позволила солнечным лучам наконец-то оставаться на планете и работать «на потепление».

Интересным «совпадением» является тот факт, что именно 700 миллионов лет назад в истории Земли существует одна из крупнейших «астроблем»— след столкновения с крупным небесным телом, чему свидетельство кратер Земли Уилкеса в Антарктике диаметром… в 240 километров.

Ученые не исключают, что именно столкновение с гигантским метеоритом и вызвало этот взрыв вулканической активности, освободивший планету от ледовых оков.

Масштабы этих изменений, действительно поражают воображение: древний праконтинент Родония раскололся на большое количество кусков, «дрейф» которых вокруг экватора закончился «группированием» двух «суперконтинентов» — Лауразию (обьединяющую Гренландию, Северную Америку, Скандинавию и Россию) и Гондвану (Африку, Южную Америку и все остальное). Между Лауразией и Гондваной находилось огромное море — древнее море Тэтис. Многие из читателей в нем купались, кстати, да — да. То, что сегодня очень даже неспроста называется морем «Средиземным» — и есть остатки древнего Тэтиса, «сжавшегося» из-за столкновения двух суперконтинентов.

Дрейф континентов продолжался и дальше. Прежде чем планета получила тот облик, который мы видим на школьном глобусе, все континенты еще раз были «собраны» вместе — в единый континент Пангея, который, по теории дрейфа континентов Альфреда Вегенера, опять раскололся около 250 миллионов лет назад.

Но все это произошло позже, а 200 миллионов лет после падения того самого гигантского метеорита в Антарктике (то есть уже 500 миллионов лет назад) на планете уже было жарко и океан был теплым. Тропический и субтропический климат установился почти везде. Жизнь всегда любила тепло, а поэтому забила ключом. Не только в переносном смысле, но и в прямом тоже, потому что она была тогда возможна только в ВОДЕ.

А огромные материки — куски Родонии — были мертвы: на суше все зачатки жизни безжалостно уничтожались ультрафиолетовыми лучами, которыми Солнце щедро поливало Землю, не имеющую тогда еще озонового слоя атмосферы (о котором вы уже знаете).

Но море, судя по окаменелым остаткам того времени просто кишело разной живностью, представители которой делали всевозможные эволюционные усилия, дабы оказаться на вершине пищевой пирамиды и не быть съеденными. Эту эпоху называют «царством ракушек»: трилобитов, морских звезд, ежей, кораллов, тысяч видов разнообразных моллюсков, хищных и не очень. На самом деле, поддоная живность, лишенная возможности получать углерод непосредственно из атмосферы и вынужденная забираться в воду поглубже (где концентрация СО₂ меньше) занялась «каннибализмом»— то есть научилась поедать себе подобных для получения уже готовых белков и углеводов.

В борьбе за выживание в водном мире живность наращивает мускулы и укрепляет кости, и примерно 400 миллионов лет назад уже появляются первые позвоночные предки рыб.

Но в этот момент радости морской жизни на Земле опять наступает резкое похолодание и оледенение — следы огромного ледника той эпохи видны на всех современных континентах, входящих в суперконтинент Гондвану.

Резкое похолодание вызывает массовую экстерминацию всего живого на планете: всего за 10 миллионов лет вымирает около 90 % видов растений и животных!

Тем не менее, от 1 до (примерно) 10 видов каждой семьи (вспомним, что были сотни видов) выживает в экваториальных водах.

Подобная «полная» экстерминация жизни далеко не единственная в истории нашей планеты — мы увидим, что впереди будут еще и другие биоклиматические катастрофы.

Совместной жизни бинома «планета и ее биосфера» можно посвятить отдельную книгу, но пока вкратце.

Мы уже читали о том, как 2 миллиарда лет назад метаболизм миллиардов поколений простейших анаэробных бактерий радикально изменил состав земной атмосферы.

Прокариоты и эвкариоты со своей задачей справились — выкачали из атмосферы почти весь углекислый газ.

Пришедшие им на смену водоросли, а за ними и более сложные растения, выделяя кислород, сделали атмосферу пригодной для дыхания. То есть они подготовили ее для иного вида жизни — жизни двигающейся. А также выделенный ими кислород взаимодействуя с солнечной радиацией, создал озоновый слой, что позволило впоследствии растениям (часто посредством животных) колонизировать континенты.

Нельзя не отметить, что самыми первыми животными, вышедшими на сушу, были «морские насекомые», похожие на скорпионов — дальние предки пчел, муравьев и других «друзей растений». Особенностью всех насекомых (а также их близких родственников омаров и раков, которые так и остались жить в воде, и теперь расплачиваются за это в человеческих ресторанах) является то, что их организм спрятан внутри панциря из хитиновых чешуек. И именно этот панцирь позволял предкам насекомых 400 миллионов лет назад возвращаться в море живыми из «зоны высокой радиации», иначе говоря — с суши. Озоновый слой был тогда очень слабым. В морской экологической нише в те времена доминировали крупные хищные моллюски, напрочь съедавшие ракообразных, вот те, которые были помельче и подвижнее, и «сбежали» от хищников на сушу.

Интересно, что с этим знаковом явлением — «выход жизни из воды на сушу» совпадает очередная экологическая катастрофа, которая 350 миллионов лет назад вызвала массовую гибель почти всех видов морской жизни: 75 % видов (и в первую очередь пострадали доминирующие виды брахиоподов (те самые хищные моллюски, 90 % видов которых погибло).

Опричинах и ходе катастрофы можно только гадать. Как обычно, предлагаются две версии. Астероидная — действительно, в породах этой эпохи есть следы многочисленных падений крупных метеоритов, в том числе и одна «астроблема» — (кратер в Швеции диаметром более 50 километров). Другая версия — геологическая (вулканы, тектоническая активность).

Но, несмотря на непонятые причины, факт остается фактом — 350 миллионов лет назад на Земле резко похолодало, океан перестал быть теплым. Все, кто жил и питался в воде — умерли.

Выжили только те, кто научился спасаться от хищных брахиоподов на суше — некоторые виды морских пауков, скорпионов и мириаподов (многоножек). А также примитивные амфибии.

Амфибии (в недалеком прошлом — просто рыбы) на сушу попали от страха: спасаясь от хищников, выпрыгивали из воды. Сначала все погибали (воздушная среда плюс губительный ультрафиолет). Потом кто-то из них смог продержаться на суше чуть дольше других. Может, у него чешуя потолще была, может, кислорода «в жабры» набрал побольше… — неважно. Главное — он понял, что на суше можно атаку хищников пересидеть. А дальше этому трусу даже не нужно было быть особым красавцем или доминирующем альфа-самцом, чтобы массово распространить свой генофонд. Прожорливые брахиоподы, активно колонизирующие прибрежную экологическую нишу, сами все сделали за него. А он чуть что — прыгал из воды на сушу и тихо и «хладнокровно» там ждал в кустах, пока всех его более храбрых родичей безжалостные хищные моллюски сожрут. Да, природа любит пошутить. Знал бы царь динозавров — тираннозаврус реке с зубами по 20 сантиметров, — кем на самом деле был его дедушка…

Так вот, продолжаем историю связи между климатом на Земле и эволюцией живых существ: когда в море стало совсем холодно, этот боязливый и его многочисленные дети были одни из тех, кто смог после похолодания на суше погреться под лучами солнца, не боясь ультрафиолета.

Конечно, дышать они атмосферным кислородом еще не умели (просто хладнокровие им помогало медленно расходовать нужный для окислительных реакций кислород, растворенный в крови). Поэтому поначалу так и прыгали туда-сюда: замерзли в воде — вылезли погреться на солнышко, потом обратно в воду («подышать»). Но в воде пищи оставалось все меньше и меньше, а за наземными насекомыми надо было бегать быстро, прыгать (соответственно, ценный кислород расходовать). Пришлось «выращивать» легкие. Получилась что-то среднее между крокодилом и ящерицей — рептилия.

Но до «царства динозавров», на самом деле еще далеко. Пока очередное оледенение, уничтожившее «царство моллюсков», закончилось, прошло еще несколько миллионов лет и только 300 миллионов лет назад на планете опять стало тепло.

Это потепление совпадает с очередным периодом геологической активности — эпейрогенезом (от греческого «эпейрос» — континент), когда в результате сильных сдвигов земной коры (причины неизвестны) произошло поднятие некоторых ее частей.

Именно поэтому мы с удивлением рассматриваем осадочные пласты суши и даже гор, понимая, что когда-то они были океанским дном.

Выжившие после оледенения растения и животные радуются вновь теплому климату и быстро колонизируют «новую планету»— сушу. На радость «сухопутной» жизни как раз в то время все континенты из-за движения земной коры и дрейфа были еще раз «собраны» в единый суперконтинент — Пангею. В те времена на Земле был всего один океан — Панталасса и остатки моря Тэтис между Европой и Африкой. Зато на суше от таяния льдов присутствует большое количество «пресных морей» — огромных озер и болот, вокруг которых быстро развивается растительная и животная жизнь.

Возьмем себе за заметку важный факт — в тот период концентрация СО₂ в атмосфере была… гораздо выше, чем сейчас. Долгие извержения вулканов «напитали» воздух углекислым газом, что вызвало настоящее буйство растений.

То, насколько эта жизнь была буйной, свидетельствуют огромные залежи угля, имеющиеся в наличии на всех континентах. Каменный уголь — это ведь и есть те самые леса, хвощи и другая биомасса, которые выросли на суше после потепления 300 миллионов лет назад. Растения «жирели» от обилия углекислого газа в атмосфере, активно перерабатывая его в биомассу.

В науке этот период так и называется — «карбонифер» (период создания угля). Никогда больше в истории планеты на ее поверхности не было столько растительности. Это было настоящее «царство растений», которые достигали гигантских размеров. Деревья достигали высоты 30 метров, а хвощи и травы — 15 метров. Вместе с растениями на суше царили и их лучшие друзья — насекомые. Насекомые тоже были не мелкими — над полями гигантских цветов и папоротников летали стрекозы с размахом крыльев в 60 сантиметров. Гигантские пауки, муравьи и осы были опасными хищниками. А еще сила насекомых была в их количестве.

Рептилии в эту благодатную эпоху предпочитали отсиживаться в своих болотах, где можно было спастись от небезопасных «орд» назойливых насекомых, ловили «отбившихся от группы», тихо переваривали и ждали своего часа.

И час рептилий пробил! 248 миллионов лет назад происходит очередная и самая ужасная экстерминация всего живого на Земле. За сравнительно короткий период более двухсот семей (!) живых организмов исчезают с лица Земли, или около 95 % всех видов жизни. Особенно сильно это опять касается морской жизни — 98 % видов аммоноидов, 50 % видов кораллов. Некоторые группы, например трилобиты, вымирают полностью. На суше катастрофа пощадила чуть большее количество видов: исчезает около трети видов растений, сухопутные позвоночные теряют больше половины своего состава, а из рептилий и амфибий остается менее трети видов.

Это вымирание длилось несколько миллионов лет, поэтому гипотеза внешнего вмешательства (метеорита или непонятной космической радиации) тут не подходит.

Что мы знаем о климатическом изменении этой эпохи? Мы знаем, что на гигантском континенте постепенно становилось очень жарко и очень сухо. В центре континента образовались степи и пустыни, пресные озера и болота высохли, растения без воды стали погибать. Пожары уничтожали леса деревьев и хвощей. Животные уходили из центральных районов. В прибрежной зоне климат тоже менялся: море отступало — его уровень понизился на 250 метров, что делало уже сухой континентальный климат еще более засушливым. Интересно и сильное падение солености воды океана — очевидно, все ледники полностью растаяли.

А еще в ту же эпоху начались массовые извержения вулканов, расположенных на территории современной Сибири. Общая зона, залитая базальтовой лавой в Сибири покрывает два с половиной миллиона квадратных километров и имеет толщину до 3000 метров! Эти гигантские извержения продолжались почти миллион лет.

В общем, опять за период менее 10 миллионов лет, все живое на планете умерло, оставив на «расплод» только 5 % видов.

Точную климатическую картину этого периода восстановить трудно. Извержения сибирских вулканов должны были выбрасывать в атмосферу миллиарды тонн вулканической пыли, которая, не пропуская солнечный свет, создала эффект ядерной зимы. Температура на поверхности планеты быстро упала. Поскольку до похолодания климат на планете был очень жаркий и сухой, то наставшая ядерная зима была сухой. Ледников было мало. Вулканы Сибири, с одной стороны, нагревали атмосферу рядом с собой, но с другой — лишали планету солнечного света. Огромный континент Пангея превратился в замерзшую тундру вокруг котла магмы.

Там-то, неподалеку от этого котла, где было не слишком жарко и не слишком холодно, и выжило некоторое количество животных и растений — всего 5 % видов. В их числе были «коллективные» насекомые, научившиеся с тех пор строить длинные подземные или искусственные галереи с системами терморегуляции «греющиеся трением». Это были предки современных муравьев и пчел, которым, чтобы выжить, пришлось значительно уменьшить свои размеры. Выжили неподалеку от них и наши рептилии, прятавшиеся в разогретых вулканами болотах.

С этой катастрофой, датируемой 250 миллионами лет назад, совпадает начало новой геологической эры нашей планеты — мезозойской, которая будет длиться 185 миллионов лет.

В начале мезозоя в результате активизации тектонических процессов, которые, судя по оставшейся с тех времен базальтовой лаве, были очень глубокими и затрагивали не только земную кору, но и мантию, единый континент (теперь это уже Пангея) начинает «разваливаться» на части с чертами уже знакомых нам континентов. Правда, они пока не на своих местах: Европа почти полностью залита водой и находится в тропиках, Южная Африка и Южная Америка пока еще не разделены Атлантическим океаном и находятся в районе Южного полюса.

Сухость — основной фактор климата начала мезозоя, о чем свидетельствуют многочисленные эвапоритовые слои (выпаренная соль со дна морей). После того как вулканическая пыль осела, солнце стало быстро нагревать сушу, покрытую скудной растительностью.

Постепенно жизнь начинает брать свое — в пластах начала мезозоя обнаруживается все больше и больше разных рептилий. На суше пока еще мало пищи, поэтому рептилии (еще не забывшие воду) возвращаются в теплый океан и начинают снова колонизировать его. В теплой воде опять начинают расти коралловые рифы, восстанавливая морские пищевые пирамиды. А насекомые в море вернуться не могут, поэтому остаются на скудной пропитанием суше.

Через несколько миллионов лет в недавно появившемся Атлантическом океане жизнь опять бьет ключом. В океанах снова размножаются ранее исчезнувшие морские губки и звезды, аммониты, членистоногие и рыбы, но над всей этой «морской пищей» по праву царствуют огромные хищные рептилии: ихтиозавры (от греческого «ихтус» — рыба и «заврос» — ящерица) и их соседи — плезиозавры. Их гигантские окаменевшие останки поражают воображение. Многотонные зубастые хищники были настоящим ужасом теплых морей начала мезозоя (триаса).

На суше в эпоху триаса пищи гораздо меньше, чем в море. Жизнь и там развивается, но при недостатке пищи крупных животных на суше нет. Растительность в жарком и сухом климате достаточно скудная. Непривлекательные с точки зрения условий жизни и питания континентальные экологические ниши делят «аутсайдеры»: насекомые, мелкие рептилии и новый тип животной жизни — млекопитающие (теплокровные живородящие животные, кормящие первые дни совсем юное потомство белками и углеводами, растворенными в своей крови). Это была вынужденная адаптация рептилий к жизни, скудной пищевыми ресурсами — не было возможности быстро накормить младенцев.

Интересное наблюдение — ихтиозавры и плеиозавры были рептилиями… живородящими (находки окаменелостей «беременных» ихтиозавров были настоящей сенсацией). А их морфология и движение, восстановленные по окаменевшим скелетам, очень сильно напоминает морфологию и движение дельфинов и хищных китов — касаток (живородящих морских млекопитающих).

Иначе говоря, цари древнего моря были вроде бы рептилиями, но они не были динозаврами (что часто и ошибочно заявляется). Ихтиозавры и плезиозавры и другие морские ящеры того периода принадлежали к рептилиям другого класса. Предки динозавров остались на суше. Но это царство плавающих ящеров длилось недолго.

Через 50 миллионов лет после извержения вулканов Сибири на планете происходит очередная экстерминация живых существ. Это уже четвертая по счету биоклиматическая катастрофа, в которой погибает 76 % видов морской жизни и около 50 % видов живых организмов, живущих на суше. Этот «завроцид» длится достаточно долго — 17 миллионов лет (что вроде бы должно исключать версию астрономического внешнего вмешательства).

Тем не менее основной версией считается очередное изменение климата вследствие падения на Землю одного за другим нескольких крупных метеоритов. «Астроблемы» (места падения крупных метеоритов) в этой эпохе (214 миллионов лет назад) действительно существуют: кратер 70 километров в диаметре находится в Канаде, кратер 25 километров в диаметре во Франции (Рошешуарт), еще один, 40 километров, в Сен-Мартане, и еще один, 15 километров в диаметре, на территории Украины. Все они упали на Землю почти одновременно. Общая сила взрывов только вышеперечисленных метеоритов оценивается в миллион мегатонн ТНТ (для сравнения — это около 40 миллионов Хиросим). Совершенно неизвестно, сколько таких же крупных метеоритов упало еще и в Океан, но судя по всему, 200 миллионов лет тому назад наша планета подверглась серьезной бомбардировке.

Предполагается, что от ударов и взрывов метеоритов, упавших на континенты и в воду, вся экосистема была подвергнута сильному шоку: взрывные волны вызвали многочисленные цунами, которые выбросили далеко на берег большую часть, сконцентрированной в прибрежной зоне, морской флоры и фауны, в атмосферу были выброшены огромные массы испаренной воды и испарившейся скальной породы. Каждый взрыв уничтожал все живое в диаметре от 500 до 1000 километров (взрывная и тепловая волна).

Из-за затемнения атмосферы резко и сильно похолодало, но, как показывают результаты бурения ледников, — оледенения на Земле в конце триаса опять не было. Это по-прежнему связывают с исключительной сухостью климата до катастрофы — на самом деле, эпоха «сухого климата» длилась около 200 миллионов лет — просто в атмосфере не было достаточно осадков, чтобы порождать ледники.

Но и без оледенения этого резкого похолодания было достаточно, чтобы положить конец царству морских ящеров. Вставшем холодным море после метеоритной бомбардировки мало кто выжил.

Зато выжили те, кто жил на суше. Больше того. Для них, мучавшихся от жаркого и сухого климата, и вынужденных сдавать позиции на материках перед наступающими пустынями, с похолоданием наступили благодатные времена. Кроме того, огромные массы воды, выброшенные и выпаренные из океана в атмосферу, осели на материках, которые опять покрылись сетью соленых и пресных озер, морей и болот. Мелкие рептилии стали активно осваивать новые экологические ниши. Это было начало нового царства — царства динозавров.

Планета продолжает нагреваться и к концу Юрского периода температуры уже превышают жаркий климат триаса до катастрофы. Время динозавров — это самое сильное потепление, температуры которого являются в истории нашей планеты абсолютным максимумом. Они в среднем превышали сегодняшнюю температуру на 6 градусов по Цельсию.

В таких благодатных условиях теплого и влажного климата уцелевшие после кризиса виды активно эволюционируют, адаптируясь к различным условиям жизни.

Жизнь колонизирует даже северные широты. Например, леса хлебных деревьев, растущих сегодня только в экваториальной зоне, распространялись до 60-й параллели северных широт.

Буйство растительности позволило животным достигать гигантских размеров. Безусловный рекорд, достойный Книги Гиннесса, принадлежит жителю той эпохи — брахиозавру. Эти травоядные динозавры достигали 25 метров в длинк и весили около 100 тонн!

А мелкие динозавры весили всего по 3 кило и были ростом всего полметра. Такая разница в размерах говорит о том, что диверсификация видов была очень высокой: всего классифицировано по окаменелостям только одних динозавров не менее 600 видов.

Климат был настолько благодатным, и пищи хватало на всех, что ящеры колонизировали не только болотистую сушу и вновь ставший теплым океан, но и воздушное пространство. Как это ни странно, но птицы тогда не летали. А летали и основывали в горах целые колонии летающие ящеры — птерозавры, размах перепончатых крыльев которых достигал 7—10 метров (примерно, размер маленького самолета).

А не менее хищные птицы (в прошлом — те же ящеры, но отрастившие себе пух и перья в период последнего похолодания и получившие острый клюв, чтобы долбить кору деревьев и вытаскивать греющуюся в дуплах мелкую живность) тогда умели очень быстро бегать (на манер современных страусов).

Вот у них-то под ногами, испуганно прячась в норах при первом содрогании земли от бега хищных птиц и рептилий, попискивая, бегала их пища — примитивные млекопитающие. Млекопитающие в ту кровожадную эпоху находились где-то в самом низу пищевой пирамиды, питаясь в основном растениями, остатками после пиршества зубастых тираннозавров, велоцираптеров и прочих аллозавров и непереваренными зернами и семенами, которые можно было найти в кучах экскрементов гигантских травоядных.

В эту теплую эпоху происходит целое событие в мире растений — появляются растения с защищенными семенами и цветами (ангиоспермы). До этого момента в мире растений доминируют гимноспермы — нецветущие растения, например, хвощи. Ангиоспермы — более высокоразвитые растения, которые размножаются путем механического переноса мужских спор и пыльцы на женские семена.

Появление этих растений и необходимость переноса их пыльцы дает настоящий толчок для восстановления и появления большого количества новых видов насекомых.

Но 65 миллионов лет назад это настоящее буйство жизни на всей планете в очередной раз внезапно обрывается — проходит пятая (и последняя) в истории планеты экстерминация всего живого.

Биологической катастрофе либо предшествует, либо почти совпадает по времени резкое снижение уровня моря. Начиная с предыдущей катастрофы уровень моря постоянно рос, и к концу царства динозавров он находился почти на 400 метров выше того, что мы имеем сегодня. Но внезапно море начинает быстро отступать, теряя целых 250 метров. Объясняется это скорее всего тектоническими процессами, так как оледенения в ту жаркую эпоху просто не было.

Эта страшная катастрофа до сих пор остается загадкой. Самым загадочным в массовой гибели рептилий является то, что невозможно определить длительность катастрофы — погибли почти все динозавры за год, за тысячу лет или за миллион — до сих пор непонятно. Но исчезли все. Все крупные рептилии, живущие на суше, в море и в воздухе, погибают. Если уж быть научно точным, то из всего царства динозавров выживают только 4 рептилии: крокодилы, черепахи, змеи и ящерицы. Интересно, что всех четырех объединяет отличительная черта метаболизма — они могут замедлять его, обходясь без пищи по нескольку месяцев.

По разным предположениям это было либо сильнейшее извержение вулканов теперь уже не в Сибири, а на территории современной Индии, либо огромный метеорит, упавший в мексиканский залив, а может — и то и другое.

Ученые предпочитают сейчас версию метеорита (почти везде в поверхностных слоях этой эпохи присутствует высокая концентрация иридия — редкого металла, почти не встречающегося в земной коре). Этот метеорит (по предположениям) упал либо на Юкатане, либо в акватории Мексиканского залива (возможно, что кратер Чихулуб и есть место его падения).

Катастрофа должна была быть ужасной: предполагается, что столкновение Земли с гигантским астероидом, диаметром около 10 километров и весом более 10 000 миллиардов тонн спровоцировало взрыв эквивалентом в миллиард мегатонн ТНТ (примерно 5 миллиардов Хиросим или в миллион раз больше ядерных арсеналов всех стран на сегодня).

Волны цунами, поднятого взрывом, должны было достигать километровой высоты, двигаясь со сверхзвуковой скоростью, просто смывали все живое с континентов.

Моделизация подобной катастрофы показывает, что удар и трещина земной коры около 20 километров глубиной должны были вызвать массовые извержения вулканов и тектонические сдвиги с другой стороны планеты — примерно в Индии, что действительно совпадает с местоположением гигантских кратеров Декана на северо-востоке Индостана.

Уцелевшие от всемирного потопа растения и животные в глубине континентов погибали теперь уже от огня — в пожарах планетарного масштаба.

Температура в эпицентре взрыва должна была достигать не менее 10 000 градусов Цельсия (для сравнения — температура на поверхности Солнца «всего» 6000 градусов Цельсия.)

От горячего воздуха атмосферный азот стал взаимодействовать с кислородом, формируя азотную кислоту и кислотные дожди, которые ускорили уничтожение растительного мира.

К климату и человеческой цивилизации эта древняя история имеет самое непосредственное отношение. Катаклизм был таких гигантских масштабов, что климатическая система планеты вышла из стабильного состояния. После активной фазы катаклизма на планете наступила «ядерная зима»: частицы материи от взрыва, извержений вулканов и пожаров на долгие годы зависли в атмосфере, не пропуская солнечный свет к поверхности. Температура на Земле упала ниже нуля. Солнца не было видно. Фотосинтетические процессы прекратились. Уцелевшая от пожаров растительность без солнечных лучей погибла, оборвав на корню все цепи питания.

В общем, опять все умерли. Кроме тех, кто смог пропитаться замороженной падалью, погибшими растениями, кто делал запасы орехов и семечек, ну и у кого была хоть какая-то шерсть, чтобы согреться. Это были те самые маленькие теплокровные животные, похожие на современных крыс. По теории эволюции — это наши далекие предки. Спасибо им, что смогли пережить многолетнюю зиму, подъедая замерзших рептилий. Вот такая история.

Планете понадобились долгие годы, чтобы найти новый климатический баланс, но основной климатический тренд планеты — потепление — снова взял свое, и после ядерной зимы опять началось потепление, которое длилось в течение миллионов лет.

С этим потеплением наступает новый период в истории Земли и Жизни, новое царство — царство млекопитающих. Этот период неспроста называют «Кайнозойский» (от греческого «кайнос» — недавний и «зои» — жизнь) — период «новой жизни».

Он длится уже 65 миллионов лет и пока еще не закончился… За эти 65 миллионов лет уцелевшие в катастрофе, уничтожившей динозавров, зверьки, похожие на крыс, смогли создать на основе своего генофонда… более 4000 видов живых существ, включая и «венец творения природы» — человека.

Но тогда — 65 миллионов лет назад — до человека и до гоминидов было еще далеко.

После того как планета пережила очередной «апокалипсис», климат быстро теплел, то есть климатическая система возвращалась в свое первоначальное состояние (как было до катастрофы).

Мелкие теплокровные млекопитающие, эволюция и размножение которых больше не сдерживаются кровожадными динозаврами, начинают активно осваивать освободившуюся планету.

Уже 60 миллионов лет назад, прогуливаясь по континенту на широте современной Аляски или, скажем, Великобритании, мы бы увидели… леса из пальм и других субтропических растений. Море было тоже теплое — океан вокруг Европы изобилует коралловыми рифами. Пережившие катастрофу крокодилы прекрасно чувствуют себя как в германских болотах, так и на месте современного Нью-Йорка. Болот на суше много.

Кстати, именно в этот период образовалось более половины всех запасов нефти (нефть, как и уголь, есть не что иное, как та же самая биомасса).

Нестабильные после катастрофы материковые платформы двигаются (в геологическом понимании времени).

Северная Америка, Гренландия и Великобритания (изначально одно целое) начинают разделяться.

Также разделяются две Америки — Северная и Южная, которые будут разделены почти 50 миллионов лет (вот почему их животный и растительный мир так отличаются).

Примерно 50 миллионов лет назад Индия «сталкивается» с Тибетом и «ныряет» под Азию. В этом месте начинает формироваться самый большой горный массив «нового царства» — Гималаи.

В это же время Австралия отрывается от Антарктиды, а геологический конфликт Азии и Европы формирует современные Альпы.