Лед и пламя: что на самом деле устроило крупнейшее вымирание в истории Земли

Новое объ­яс­не­ние при­чин Вели­ко­го перм­ско­го выми­ра­ния — сго­ра­ние угля в маг­ме. Эта новость напо­ми­на­ет, как мало мы зна­ем о вели­чай­шей ката­стро­фе в исто­рии зем­ной жиз­ни. Тра­ди­ци­он­но ее объ­яс­ня­ют вул­ка­ни­че­ски­ми извер­же­ни­я­ми и пере­гре­вом пла­не­ты. Одна­ко ряд сви­де­тельств ука­зы­ва­ют на про­ти­во­по­лож­ный сце­на­рий — гибель боль­шин­ства видов из-за рез­ко­го похо­ло­да­ния. Как ни стран­но, вопрос этот вовсе не ака­де­ми­че­ский — от него зави­сит и то, как нам реа­ги­ро­вать на гло­баль­ные угро­зы в наши дни.

Так что же на самом деле вызва­ло вели­чай­шее из выми­ра­ний почти 252 мил­ли­о­на лет назад? / ©Sharkey Trike

Недав­но мы опуб­ли­ко­ва­ли новость о том, что воз­мож­ной при­чи­ной Вели­ко­го выми­ра­ния было горе­ние угля в Сиби­ри. Раз­ные науч­ные груп­пы име­ют раз­ные взгля­ды на при­чи­ны тех или иных собы­тий. Авто­ры новой рабо­ты в жур­на­ле Geology — сто­рон­ни­ки точ­ки зре­ния, что круп­ней­шее выми­ра­ние в исто­рии слу­чи­лось из-за потеп­ле­ния.

Одна­ко мы посчи­та­ли необ­хо­ди­мым обра­тить вни­ма­ние чита­те­ля на прин­ци­пи­аль­но дру­гую, про­ти­во­по­лож­ную точ­ку зре­ния — сфор­му­ли­ро­ван­ную в ста­тье из Scientific Reports от 2017 года.

Ниже мы пока­жем, что счи­та­ем вто­рую точ­ку зре­ния бли­же к истине не про­сто пото­му, что она вышла в более пре­стиж­ном науч­ном жур­на­ле, а пото­му, что она менее про­ти­во­ре­чит всем накоп­лен­ным на сего­дня науч­ным дан­ным о вели­чай­шей тра­ге­дии в исто­рии зем­ной жиз­ни. Итак, к сути.

В отло­же­ни­ях, дати­ру­ю­щих­ся при­мер­но 251,9 мил­ли­о­на лет назад, по все­му миру замет­но очень необыч­ное явле­ние — почти пол­ное исчез­но­ве­ние любых орга­ни­че­ских остан­ков. От нахо­док сле­дов живот­ных и рас­те­ний до баналь­но­го угля. Такие «пустые» слои озна­ча­ют выми­ра­ние, и после 251,9 мил­ли­о­на лет назад сле­ду­ет самый тол­стый «пустой» слой в исто­рии.

Кар­та Зем­ли в кон­це перм­ско­го пери­о­да, 255 мил­ли­о­нов лет назад. Тем­ным выде­ле­ны горы. Сред­нее содер­жа­ние кис­ло­ро­да в атмо­сфе­ре состав­ля­ло 23%, угле­кис­ло­го газа — 900 частей на мил­ли­он. Сред­няя тем­пе­ра­ту­ра была на два гра­ду­са выше нынеш­ней / ©Encyclopedia Britannica

Когда на его место при­хо­дит более «живой» слой, в нем уже не встре­ча­ют­ся более 90% всех мор­ских видов и более 70% всех назем­ных видов — тех, что были до «пусто­го» слоя. Вымер­ло даже более 80% видов насе­ко­мых — обыч­но наи­бо­лее устой­чи­вых к раз­но­го рода ката­стро­фам.
Это тита­ни­че­ское по сво­е­му раз­ма­ху собы­тие назы­ва­ют Перм­ским выми­ра­ни­ем, а в англо­языч­ным мире часто и «Вели­ким выми­ра­ни­ем». На его фоне даже гибель дино­зав­ров 66 мил­ли­о­нов лет назад кажет­ся чем-то срав­ни­тель­но лег­ким и нераз­ру­ши­тель­ным.
Экс­тра­ор­ди­нар­но­му собы­тию долж­ны соот­вет­ство­вать экс­тра­ор­ди­нар­ные при­чи­ны. Мине­рал каль­цит из вре­ме­ни выми­ра­ния пока­зы­ва­ет, что кон­цен­тра­ция СО2 в атмо­сфе­ре тогда под­прыг­ну­ла до 2000 частей на мил­ли­он — почти в пять раз выше, чем сего­дня. Вдо­ба­вок гео­ло­ги обна­ру­жи­ли, что Сибир­ские трап­пы изли­ва­лись имен­но в то вре­мя. Их объ­ем не ниже мил­ли­о­на куби­че­ских кило­мет­ров. То есть для обра­зо­ва­ния это­го нагро­мож­де­ния скаль­ных пород тре­бо­ва­лось изли­я­ние квад­рил­ли­о­нов тонн лавы.

По вер­ти­каль­ной оси отме­чен про­цент исчез­нув­ших при том или ином выми­ра­нии родов (не видов!) мор­ской фау­ны. Перм­ско­му соот­вет­ству­ет самый высо­кий пик, спра­ва от него круп­ней­шим пиком оста­ет­ся выми­ра­ние кон­ца мело­во­го пери­о­да / ©Wikimedia Commons

В мире нет дру­гих трап­пов таких же боль­ших раз­ме­ров. Соот­вет­ствен­но, око­ло 252 мил­ли­о­нов лет назад в исто­рии Зем­ли слу­чи­лась круп­ней­шая серия вул­ка­ни­че­ских извер­же­ний. Да еще и уста­но­ви­лось высо­кое содер­жа­ние СО2. Из это­го сра­зу несколь­ко науч­ных групп сде­ла­ли казав­ший­ся един­ствен­ным воз­мож­ным вывод: в Вели­чай­шем выми­ра­нии вино­ва­ты вул­ка­ны. Они выбро­си­ли в атмо­сфе­ру рекорд­но мно­го угле­кис­ло­го газа. Он пере­грел Зем­лю (при­мер­но на восемь гра­ду­сов) и уни­что­жил почти все круп­ные виды живых существ на ней.

И вот, как мы уже писа­ли, теперь к этой гипо­те­зе добав­лен дру­гой логич­ный штрих. Как гово­ри­лось в соот­вет­ству­ю­щей ново­сти, ока­за­лось, в лаве, под­ни­мав­шей­ся вверх с извер­же­ни­я­ми, нема­ло частич­но сго­рев­ше­го угля. Мощ­ные извер­же­ния бук­валь­но выво­ра­чи­ва­ли уголь­ные пла­сты нару­жу, уголь сго­рал, его пепел под­ни­мал­ся высо­ко в воз­дух и доно­сил­ся как мини­мум до Кана­ды.

Авто­ры опи­сы­ва­ю­щей это рабо­ты (сре­ди них есть и уче­ный из МГУ) про­во­дят одно­знач­ные парал­ле­ли меж­ду Перм­ским выми­ра­ни­ем и совре­мен­но­стью. Как и сего­дня, тогда сжи­га­лось огром­ное коли­че­ство иско­па­е­мо­го топ­ли­ва, а вслед за этим долж­ны были идти кис­лот­ные дожди (сер­ные при­ме­си в угле дают диок­сид серы). Упо­ми­на­ют и слу­чив­ше­е­ся в дале­кую эпо­ху уни­что­же­ние озо­но­во­го слоя.
Веду­щий автор ста­тьи даже утвер­жда­ет: «Наблю­дая тако­го рода сход­ство, мы долж­ны при­ло­жить допол­ни­тель­ные уси­лия к тому, что­бы дей­ство­вать сей­час» — то есть бороть­ся с явле­ни­я­ми вро­де мас­со­во­го сжи­га­ния топ­ли­ва.

Полу­ча­ет­ся, раз­ви­тая био­сфе­ра перм­ско­го пери­о­да в основ­ном погиб­ла из-за того, что Зем­ля погру­зи­лась в пла­мя уголь­ных пожа­ров и раз­ли­вы лавы вул­ка­нов? Как мы пока­жем ниже, не все так про­сто.

Что в нашу эпоху холодит, в ту — нагревало?

Пер­вое, что обра­ща­ет на себя вни­ма­ние в сце­на­рии «во всем вино­ва­ты вул­ка­ны», — то, что сего­дня ника­кое извер­же­ние к потеп­ле­нию не ведет. После извер­же­ния Пина­ту­бо в 1990‑х тем­пе­ра­ту­ра на пла­не­те упа­ла. После извер­же­ния Кра­ка­тау и Там­бо­ры в XIX веке — тоже. При­чем от послед­ней похо­ло­да­ние было таким силь­ным, что в Евро­пе слу­чил­ся неуро­жай от холо­да. Взрыв вул­ка­на Уай­на­пу­ти­на в нача­ле XVII века при­вел к тому, что в сред­ней поло­се Рос­сии три лета под­ряд гиб уро­жай. Голод убил зна­чи­тель­ную часть насе­ле­ния стра­ны.

Физи­че­ский меха­низм тут пре­дель­но ясен. При извер­же­нии в стра­то­сфе­ру попа­да­ют вул­ка­ни­че­ские пепел и диок­сид серы. И то и дру­гое эффек­тив­но погло­ща­ет сол­неч­ное излу­че­ние днем, а охла­жда­ясь ночью, лег­ко отда­ет полу­чен­ное теп­ло обрат­но в кос­мос. Тро­по­сфе­ра, из кото­рой теп­ло теря­ет­ся намно­го сла­бее, при этом охла­жда­ет­ся.

Тита­но­фо­ней (назва­ние озна­ча­ет «гигант­ский убий­ца»). Один из типич­ных полу­вод­ных хищ­ни­ков перм­ско­го пери­о­да с, веро­ят­но, частич­ной тер­мо­ре­гу­ля­ци­ей (не чистый холод­но­кров­ный). В дли­ну дости­гал шести мет­ров, вес оце­ни­ва­ет­ся от полу­тон­ны до тон­ны / ©Wikimedia Commons

Как же так вышло, что 251,9 мил­ли­о­на лет назад все было совсем не так? Отче­го вул­ка­ны, все­гда веду­щие к похо­ло­да­нию, вне­зап­но при­ве­ли к потеп­ле­нию толь­ко в тот раз?

Финаль­ная часть этой загад­ки — уль­тра­фи­о­лет. Целый ряд иско­па­е­мых спор пери­о­да выми­ра­ния не име­ют нор­маль­но­го раз­де­ле­ния и встре­ча­ют­ся в ком­ках по четы­ре шту­ки. Такое быва­ет, если раз­ви­тие рас­те­ния нару­ше­но высо­ким уль­тра­фи­о­ле­том B (дли­на вол­ны — 280–315 нано­мет­ров). Зна­чит, гово­рят сто­рон­ни­ки тра­ди­ци­он­но­го сце­на­рия, был раз­ру­шен озо­но­вый слой. Это логич­но: вул­ка­ни­че­ские выбро­сы содер­жат ряд соеди­не­ний, кото­рые дей­стви­тель­но раз­ру­ша­ют моле­ку­лы озо­на.

Диок­сид серы (SO2) непло­хо погло­ща­ет уль­тра­фи­о­лет с дли­ной вол­ны от 280 до 315 нано­мет­ров, поэто­му при силь­ных извер­же­ни­ях вул­ка­нов дей­ствие УФ-излу­че­ния на жизнь не долж­но быть слиш­ком силь­ным / ©Wikimedia Commons

Но выше мы ска­за­ли, что вул­ка­ны, извер­га­ясь, выбра­сы­ва­ют мно­го диок­си­да серы. Один из пиков погло­ще­ния (так назы­ва­ют часть элек­тро­маг­нит­но­го спек­тра, кото­рую это веще­ство погло­ща­ет луч­ше все­го) у него при­хо­дит­ся как раз на уль­тра­фи­о­лет В. При­чем, если озо­на в атмо­сфе­ре все­го три мил­ли­ар­да тонн, диок­си­да серы при извер­же­ни­ях лавы может выде­лить­ся мно­го боль­ше, а осе­да­ет он из стра­то­сфе­ры доволь­но мед­лен­но. Отку­да на Зем­ле того пери­о­да взял­ся избы­ток уль­тра­фи­о­ле­та?

Почему при потеплении больше всего видов сохранилось в тропиках

Вто­рая загад­ка вул­ка­ни­че­ско­го сце­на­рия вид­на на иллю­стра­ции выше. Изли­я­ние лавы и горе­ния угля слу­чи­лись в Сиби­ри, кото­рая в Север­ном полу­ша­рии. Меж­ду тем мор­ские виды мень­ше все­го постра­да­ли в тро­пи­ках Север­но­го полу­ша­рия: в южных тро­пи­ках видов сохра­ни­лось замет­но мень­ше. Отче­го так?

Извер­же­ния вул­ка­нов тех мас­шта­бов, что были в перм­ском пери­о­де, дают мно­го гало­ге­нов (напри­мер, хлор, йод и бром), кото­рые не толь­ко уни­что­жа­ют озон, но и напря­мую отрав­ля­ют живые суще­ства. Поче­му побли­же к Сиби­ри, в Север­ном полу­ша­рии, выми­ра­ние было сла­бее?

Сила перм­ско­го выми­ра­ния мор­ских видов пока­за­на чер­ной лини­ей. Спра­ва — север­ный полюс, сле­ва — южный. Хоро­шо вид­но, что боль­ше все­го видов выжи­ло в север­ных тро­пи­ках / ©Justin L. Penn et al.

Еще более стран­но то, что мень­ше все­го мор­ских видов сохра­ни­лось близ полю­сов. Да, там тем­пе­ра­ту­ра воды под­ня­лась силь­нее все­го — на 15 гра­ду­сов, а в тро­пи­ках лишь на 10–12. Но дело в том, что у полю­сов исход­ная тем­пе­ра­ту­ра морей была на несколь­ко гра­ду­сов ниже, чем в тро­пи­че­ских водах. То есть абсо­лют­ные зна­че­ния тем­пе­ра­тур там ока­за­лись все рав­но не выше, чем в тро­пи­ках.

Коли­че­ство кис­ло­ро­да, рас­тво­рен­но­го в воде во вре­мя изли­я­ний Сибир­ских трап­пов, обыч­но счи­та­ю­щих­ся при­чи­ной перм­ско­го выми­ра­ния. Оче­вид­но, что боль­ше все­го бла­го­при­ят­ных по кис­ло­ро­ду зон было в Южном полу­ша­рии, но, несмот­ря на это, оби­та­те­ли моря луч­ше выжи­ли в Север­ном полу­ша­рии / ©Justin L. Penn et al.

По совре­мен­но­му быст­ро­му сме­ще­нию теп­ло­лю­би­вых мор­ских видов к полю­сам (на шесть кило­мет­ров в год) мы зна­ем, что живые суще­ства во вре­мя гло­баль­но­го потеп­ле­ния спо­соб­ны в счи­та­ные десят­ки лет мигри­ро­вать в теп­ле­ю­щие зоны. В тео­рии, если перм­ское выми­ра­ние вызва­но взле­том тем­пе­ра­тур, тро­пи­че­ские виды долж­ны были устре­мить­ся на север и юг. Поче­му же боль­шин­ство выжив­ших видов вме­сто это­го вид­ны в тро­пи­ках, а не на севе­ре?

Почему всплеск СО2 и потепление вообще могли привести к вымиранию

Тре­тья про­бле­ма вул­ка­ни­че­ской тео­рии выми­ра­ния — кон­цен­тра­ция СО2. Нет ни одной науч­ной рабо­ты, кото­рая бы уве­рен­но утвер­жда­ла, что в эпо­ху перм­ско­го выми­ра­ния угле­кис­ло­го газа в воз­ду­хе было зна­чи­тель­но выше 2000–3000 частей на мил­ли­он. Меж­ду тем досто­вер­но извест­но, что око­ло 55 мил­ли­о­нов лет назад, во вре­мя палео­цен-эоце­но­во­го тем­пе­ра­тур­но­го мак­си­му­ма, кон­цен­тра­ция СО2 точ­но была не ниже этих зна­че­ний.

Гели­ко­при­он, хря­ще­вая хищ­ная рыба дли­ной до 10–12 мет­ров, типич­ный мор­ской хищ­ник перм­ско­го пери­о­да. Вопре­ки общим фор­мам тела, не отно­сит­ся к аку­лам. На иллю­стра­ции зуб­ная спи­раль, уни­каль­ная чер­та неболь­шой части рыб той эпо­хи, нахо­дит­ся в перед­ней части рото­вой поло­сти. По совре­мен­ным пред­став­ле­ни­ям она была сме­ще­на бли­же к глот­ке, хотя все рав­но была види­ма, когда рыба откры­ва­ла рот. При уку­се спи­раль, отда­лен­но похо­жая на диск цир­ку­ляр­ки, дви­га­лась отно­си­тель­но жерт­вы / ©Wikimedia Commons

Сред­няя тем­пе­ра­ту­ра на пла­не­те тогда тоже под­ня­лась на восемь гра­ду­сов (до сред­ней в 23 °C ) — при­мер­но до того же уров­ня (~24 °C) она вырос­ла в кон­це перм­ско­го пери­о­да.

Одна­ко в палео­цен-эоце­но­вом мак­си­му­ме ника­ко­го выми­ра­ния не было. На самом деле, все было наобо­рот: чис­ло новых видов, встре­ча­ю­щих­ся в гео­ло­ги­че­ских отло­же­ни­ях, рез­ко воз­рос­ло. При­чи­ны это­го понят­ны: чем боль­ше в атмо­сфе­ре СО2, тем интен­сив­нее рас­тут рас­те­ния, тем боль­ше их био­мас­са. Живот­ные пита­ют­ся рас­те­ни­я­ми, отче­го их био­мас­са тоже уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Вопре­ки тому, что пишет «Вики­пе­дия», мега­нев­ры (Meganeuridae), похо­жие на стре­коз, вовсе не вымер­ли в ран­нем перм­ском пери­о­де. Их наход­ки про­сле­жи­ва­ют­ся вплоть до послед­них мил­ли­о­нов лет пер­ми. Впро­чем, раз­мах кры­льев у них умень­шил­ся от 70 до все­го лишь 45 сан­ти­мет­ров к кон­цу пери­о­да. Лишь после Вели­ко­го выми­ра­ния эта груп­па насе­ко­мых, зани­мав­шая нишу нынеш­них хищ­ных птиц, окон­ча­тель­но исчез­ла из гео­ло­ги­че­ской лето­пи­си / ©Wikimedia Commons

Более того, при дей­стви­тель­но высо­ком СО2 на Зем­ле не быва­ет пустынь. Ведь потеп­ле­ние уве­ли­чи­ва­ет испа­ре­ние из оке­а­нов, что дает боль­ше осад­ков, а высо­кая кон­цен­тра­ция угле­кис­ло­го газа поз­во­ля­ет рас­те­ни­ям мень­ше откры­вать устьи­ца листьев для дыха­ния. От это­го через устьи­ца ухо­дит мень­ше вла­ги — и потреб­ность рас­ти­тель­но­сти в ней пада­ет. Нет вооб­ще ника­ких дан­ных, что в палео­цен-эоце­но­вом мак­си­му­ме на пла­не­те были пусты­ни.

Поче­му потеп­ле­ния нигде, кро­ме Перм­ско­го выми­ра­ния, не при­ве­ли к мас­со­во­му исчез­но­ве­нию видов?

Потепление или похолодание: вопрос датировки

В 2017 году в Scientific Reports вышла очень инте­рес­ная ста­тья. Груп­па швей­цар­ских уче­ных на мате­ри­а­ле китай­ских иско­па­е­мых пород выяс­ни­ла: в дей­стви­тель­но­сти про­па­жа из отло­же­ний сле­дов слож­ной жиз­ни слу­чи­лась не 251,9 мил­ли­о­на лет назад, а на несколь­ко десят­ков тысяч лет рань­ше.

Каза­лось бы, что меня­ют десят­ки тысяч лет на фоне сотен мил­ли­о­нов? Как ни стран­но, все. Дело в том, что в момент, полу­чен­ный новой дати­ров­кой, море не насту­па­ло — как 251,9 мил­ли­о­на лет назад, как это и быва­ет при силь­ных потеп­ле­ни­ях, — а отсту­па­ло.

Мор­ское дно перм­ско­го пери­о­да в пред­став­ле­нии худож­ни­ка / ©Wikimedia Commons

У моря нет слив­но­го отвер­стия: оно может отсту­пать толь­ко в одном слу­чае. И слу­чай этот — похо­ло­да­ние, веду­щее к обра­зо­ва­нию лед­ни­ков. Выхо­дит, выми­ра­ние про­изо­шло не во вре­мя повы­ше­ния тем­пе­ра­тур, а во вре­мя их пони­же­ния.

«Обще­при­ня­тое утвер­жде­ние, что Перм­ское мас­со­вое выми­ра­ние про­изо­шло «во вре­мя повы­ше­ния уров­ня моря…» невоз­мож­но защи­щать в све­те нашей дати­ров­ки», — поды­то­жи­ли в 2017 году швей­цар­цы.

За три про­шед­ших с тех пор года никто даже не попро­бо­вал опро­верг­нуть их дати­ров­ку. Оно и понят­но: авто­ры исполь­зо­ва­ли гео­ло­ги­че­ские образ­цы из мно­гих рай­о­нов и при­ме­ня­ли весь­ма надеж­ную уран-свин­цо­вую мето­ди­ку уста­нов­ле­ния даты образ­ца.

Мыс­лен­но вер­нем­ся к нача­лу наше­го тек­ста. Воз­ни­ка­ет вопрос: поче­му авто­ры новой рабо­ты в Geology не учли резуль­та­ты более ран­ней ста­тьи в Scientific Reports или, если они счи­та­ют ее невер­ной, не оспо­ри­ли?

При­чи­ны могут быть двух типов. Во-пер­вых, совре­мен­ные уче­ные часто замкну­ты в пузы­ре сво­ей спе­ци­а­ли­за­ции так силь­но, что дей­стви­тель­но не чита­ют ста­тьи, кото­рые кажут­ся не каса­ю­щи­ми­ся их инте­ре­сов.

Во-вто­рых, если рабо­та одной науч­ной груп­пы про­ти­во­ре­чит рабо­те дру­гой науч­ной груп­пы и при этом ее слож­но рас­кри­ти­ко­вать — то часто вто­рая науч­ная груп­па про­сто не упо­ми­на­ет рабо­ту пер­вой в сво­ем ана­ли­зе. Такое, к сожа­ле­нию, тоже часто встре­ча­ет­ся: доста­точ­но вспом­нить хотя бы авто­ров, все еще пишу­щих про мега­им­пакт­ную гипо­те­зу обра­зо­ва­ния Луны.

Эстем­ме­но­зух, ско­рее все­го, теп­ло­кров­ный, перм­ский ана­лог совре­мен­но­го беге­мо­та. Судя по стро­е­нию зубов, был все­я­ден, в дли­ну дости­гал трех мет­ров. Не вполне ясно, дожил ли этот вид до кон­ца перм­ско­го пери­о­да: извест­ные наход­ки эстем­ме­но­зу­хов не моло­же 260 мил­ли­о­нов лет / ©Wikimedia Commons

Из более ран­ней даты выми­ра­ния выте­ка­ет совсем иная общая кар­ти­на собы­тий. Вна­ча­ле ста­ло холод­нее, море отсту­пи­ло, орга­ни­че­ские остан­ки ста­ли очень ред­ки (выми­ра­ние). Затем, как пишут авто­ры, «угле­кис­лый газ из Сибир­ских трап­пов и сго­рев­ше­го там угля обес­пе­чи­ли посте­пен­ное потеп­ле­ние и наступ­ле­ния моря». Но оно уже не было при­чи­ной выми­ра­ния: после него коли­че­ство орга­ни­че­ских осад­ков не пока­зы­ва­ет умень­ше­ния.

Новая дата гибе­ли живо­го зна­чи­тель­но про­яс­ня­ет три про­бле­мы, что мы ука­за­ли выше. Дей­стви­тель­но, не надо удив­лять­ся, поче­му в наше вре­мя извер­же­ние вул­ка­нов ведет к похо­ло­да­нию, а тогда при­ве­ло к потеп­ле­нию. Выхо­дит, и при­мер­но 252 мил­ли­о­на лет назад вул­ка­ни­че­ские извер­же­ния сде­ла­ли мир холод­нее сво­и­ми выбро­са­ми, что и погу­би­ло мно­же­ство видов.

Неуди­ви­тель­но и то, поче­му боль­ше всех видов сохра­ни­лось в тро­пи­ках. Когда виды гиб­нут от сни­же­ния тем­пе­ра­тур, про­ще все­го выжить там, где теп­лее все­го. Сам собой сни­ма­ет­ся и вопрос о том, поче­му потеп­ле­ние обыч­но не ведет к выми­ра­нию, а тогда при­ве­ло: выхо­дит, и тогда не при­ве­ло.

В пери­од извер­же­ний вул­ка­нов после выми­ра­ния из-за похо­ло­да­ний на Зем­ле дол­жен был быть такой дефи­цит жиз­ни, что свя­зы­вать СО2, пре­вра­щая его в био­мас­су, было осо­бо неко­му. Это спо­соб­ство­ва­ло даль­ней­ше­му накоп­ле­нию угле­кис­ло­го газа в атмо­сфе­ре — вплоть до дости­же­ния очень высо­ких зна­че­ний — и посте­пен­но­му потеп­ле­нию, даже несмот­ря на выбро­сы диок­си­да серы.

Но, к сожа­ле­нию, решив эти вопро­сы, швей­цар­ская дати­ров­ка оста­ви­ла дру­гие.

Так что же все-таки убило пермскую биосферу

Теперь мы зна­ем, как про­изо­шло Вели­чай­шее выми­ра­ние (еще одно англо­языч­ное назва­ние собы­тия). Нали­цо клас­си­че­ская кар­ти­на: ниже тем­пе­ра­ту­ра, слож­нее про­кор­мить­ся, слож­нее выжить.

Но непо­нят­но­го по-преж­не­му боль­ше. Из име­ю­щих­ся дан­ных очень труд­но понять, насколь­ко имен­но упа­ла тем­пе­ра­ту­ра. Но оче­вид­но, что силь­нее, чем при выми­ра­нии дино­зав­ров: ведь тогда, 66 мил­ли­о­нов лет назад, более 80% видов насе­ко­мых не вымер­ли. Раз перм­ское выми­ра­ние силь­нее всех осталь­ных, то и похо­ло­да­ние при нем долж­но было быть рекорд­ным.

Толь­ко вул­ка­ни­че­ский сце­на­рий тако­го силь­но­го и быст­ро­го похо­ло­да­ния пред­ста­вить крайне слож­но. Вул­ка­ни­че­ской актив­но­сти на Зем­ле уже мил­ли­ар­ды лет, но вот дан­ных о том, что она вдруг взя­ла и вызва­ла крайне быст­рое сни­же­ние тем­пе­ра­тур, нуж­ное для мас­со­во­го выми­ра­ния, ни для какой дру­гой эпо­хи не наблю­да­ет­ся.

Это­му есть при­чи­ны: любое извер­же­ние вул­ка­нов рас­тя­ну­то во вре­ме­ни. Плюс, кро­ме охла­жде­ния пла­не­ты диок­си­дом серы и пеп­лом, вул­ка­ны одно­вре­мен­но выбра­сы­ва­ют мно­го угле­кис­ло­го газа, кото­рый, наобо­рот, пла­не­ту согре­ва­ет. Зна­чит, мас­со­во уни­что­жить виды вул­ка­ни­че­ским похо­ло­да­ни­ем доволь­но слож­но.

Мега­вайт­сия (Megawhaitsia patrichae) откры­та во Вла­ди­мир­ской обла­сти, позд­няя пермь. Дли­на тела — до трех мет­ров, веро­ят­но, была покры­та шер­стью, теп­ло­кров­на. Веро­ят­но, мог­ла выкарм­ли­вать дете­ны­шей при­мер­но так же, как при­ми­тив­ные мле­ко­пи­та­ю­щие. Судя по стро­е­нию зубов — типич­ный хищ­ник / ©Wikimedia Commons

И опять оста­ет­ся неяс­ным, отче­го извер­же­ния были в Север­ном полу­ша­рии, а выми­ра­ние видов силь­нее было в Южном. Воз­дух насы­щен­нее все­го вул­ка­ни­че­ским пеп­лом в том полу­ша­рии, где он извер­га­ет­ся. В Южном полу­ша­рии тогда ника­ких вул­ка­ни­че­ских трап­пов не обра­зо­ва­лось. Оче­вид­но, выми­ра­ние было от похо­ло­да­ния, но поче­му тогда оно было силь­нее вда­ли от при­чи­ны это­го похо­ло­да­ния?

Ответ подо льдами Антарктиды?

В нача­ле XXI века рада­ры и гра­ви­мет­ри­че­ские изме­ре­ния под­твер­ди­ли суще­ство­ва­ние под Зем­лей Уилк­са (Антарк­ти­да) очень стран­но­го обра­зо­ва­ния. Это ано­маль­ная кон­цен­тра­ция плот­ных пород диа­мет­ром в при­мер­но 300 кило­мет­ров, нахо­дя­ща­я­ся внут­ри кра­те­ра диа­мет­ром в 480 кило­мет­ров.

Конеч­но, ано­маль­ная кон­цен­тра­ция плот­ных пород не озна­ча­ет, что сам асте­ро­ид был 300 кило­мет­ров в диа­мет­ре. Он явно был замет­но мень­ше, вряд ли более 20 кило­мет­ров. Но и это­го было слиш­ком мно­го.

Горы­ныч сун­да­рен­ский (Gorynychus sundyrensis), вытас­ки­ва­ю­щий на берег амфи­бию-дви­но­зав­ра (Dvinosaurus, вопре­ки назва­нию она не была яще­ром). Горы­ны­чи оби­та­ли на тер­ри­то­рии совре­мен­ной Киров­ской обла­сти в позд­ней пер­ми, по раз­ме­рам напо­ми­на­ли вол­ка. Явные хищ­ни­ки / ©Андрей Ату­чин

Что­бы понять, о чем речь, напом­ним: Чик­су­луб­ский кра­тер, остав­лен­ный деся­ти­ки­ло­мет­ро­вым асте­ро­и­дом 66 мил­ли­о­нов лет назад у бере­гов Юка­та­на (ныне Мек­си­ка), име­ет диа­метр все­го в 180 кило­мет­ров. То есть «ворон­ка» от того, что обра­зо­ва­ло кра­тер Зем­ли Уилк­са, в 2,66 раза боль­ше, чем от того, что погу­би­ло дино­зав­ров (точ­нее, как мы уже писа­ли, часть дино­зав­ров, тыся­чи их видов все еще живут вокруг нас).
Антарк­ти­че­ский под­лед­ный кра­тер иссле­до­вать слож­но: над ним более кило­мет­ра льда. Поэто­му точ­ный его воз­раст неиз­ве­стен. Мож­но лишь ска­зать, что он не стар­ше 500 мил­ли­о­нов лет, пото­му что ина­че тек­то­ни­ка плит уже лик­ви­ди­ро­ва­ла бы ано­маль­ную кон­цен­тра­цию плот­ных пород, остав­лен­ную асте­ро­и­дом.

Даль­ше неслож­но вос­поль­зо­вать­ся логи­кой. Если Чик­су­луб­ский кра­тер в 2,66 раза мень­ше, но собы­тие, его обра­зо­вав­шее, при­ве­ло к мас­со­во­му выми­ра­нию и обнов­ле­нию био­сфе­ры, то кра­тер Зем­ли Уилк­са дол­жен был дать выми­ра­ние намно­го мас­штаб­нее, чем в кон­це эпо­хи дино­зав­ров. Одна­ко за послед­ние 500 мил­ли­о­нов лет было толь­ко одно выми­ра­ние, одно­знач­но пре­вос­хо­дя­щее мел-палео­ге­но­вое (66 мил­ли­о­нов лет назад). И это един­ствен­ное «сверх­вы­ми­ра­ние» — имен­но перм­ское.

Сам собой напра­ши­ва­ет­ся вывод, что имен­но асте­ро­ид, оста­вив­ший кра­тер Зем­ли Уилк­са, при­вел к рез­ко­му похо­ло­да­нию, погу­бив­ше­му всех круп­ных живот­ных того вре­ме­ни.

Кра­тер Зем­ли Уилк­са обо­зна­чен крас­ным кру­гом. Веро­ят­ная сила взры­ва при его обра­зо­ва­нии — сот­ни мил­ли­о­нов мега­тонн / ©Wikimedia Commons

Извер­же­ние Сибир­ских трап­пов, уни­каль­ное по сво­е­му раз­ма­ху, тоже мог­ло быть вызва­но им. Целый ряд уче­ных под­дер­жи­ва­ют тео­рию, что силь­ные асте­ро­ид­ные уда­ры долж­ны давать схож­де­ние удар­ных волн в точ­ке, лежа­щей на про­ти­во­по­лож­ной сто­роне Зем­ли. 252 мил­ли­о­на лет назад точ­ка, где нахо­дит­ся кра­тер Зем­ли Уилк­са, лежа­ла напро­тив места изли­я­ния Сибир­ских трап­пов.

Выхо­дит, ниче­го ано­маль­но­го в круп­ней­шей серии вул­ка­ни­че­ских извер­же­ний в извест­ной исто­рии пла­не­ты нет. Какой удар­ный инстру­мент — такой и след от него. Рекорд­но боль­шо­му удар­но­му кра­те­ру долж­на соот­вет­ство­вать рекорд­но боль­шая зона изли­я­ний лавы.
Асте­ро­ид­ное объ­яс­не­ние перм­ско­го выми­ра­ния упро­ща­ет ответ на вопрос «поче­му боль­ше все­го видов выжи­ло в север­ных тро­пи­ках?». Асте­ро­ид уда­рил в очень низ­ких широ­тах Южно­го полу­ша­рия, то есть его дей­ствие на Север­ное мог­ло быть замет­но мень­шим.

Замет­ная про­бле­ма асте­ро­ид­но­го объ­яс­не­ния пока толь­ко одна: что­бы ее под­твер­дить окон­ча­тель­но, нуж­но иссле­до­вать сам кра­тер или най­ти сле­ды выбро­шен­но­го им мате­ри­а­ла в осталь­ной Антарк­ти­де. Но и кра­тер, и кон­ти­нент покры­ты кило­мет­ра­ми льда, отче­го обна­ру­жить «веще­ствен­ные дока­за­тель­ства с места пре­ступ­ле­ния» здесь очень слож­но.

Мож­но искать сле­ды выбро­шен­но­го мате­ри­а­ла в Тран­сан­тарк­ти­че­ских горах, кото­рые воз­вы­ша­ют­ся надо льда­ми.

Но есть нюанс: иссле­до­вать горы на этом кон­ти­нен­те очень слож­но. Там холод­но, а посы­лать экс­пе­ди­ции доро­го. Да и сами эти горы испы­та­ли силь­ный подъ­ем в послед­нюю сот­ню мил­ли­о­нов лет, и насколь­ко там вооб­ще сохра­ни­лись нетро­ну­тые слои вре­мен перм­ско­го выми­ра­ния — не все­гда понят­но.

Тран­сан­тарк­ти­че­ские горы, в слу­чае их более деталь­но­го изу­че­ния, мог­ли бы под­твер­дить или опро­верг­нуть асте­ро­ид­ную при­чи­ну перм­ско­го выми­ра­ния. Но пока их иссле­до­ва­ние ведет­ся уме­рен­ны­ми тем­па­ми. Ска­зы­ва­ют­ся очень холод­ный и раз­ре­жен­ный воз­дух, боль­шие логи­сти­че­ские и тех­ни­че­ские труд­но­сти гео­ло­ги­че­ских изыс­ка­ний в непро­стых, но кра­си­вых местах / ©Wikimedia Commons

Пока же оста­ет­ся лишь кон­ста­ти­ро­вать, что асте­ро­ид­ная вер­сия ката­стро­фы про­ти­во­ре­чит извест­ным нау­ке фак­там в наи­мень­шей сте­пе­ни. Она объ­яс­ня­ет и похо­ло­да­ние, неиз­беж­ное из-за асте­ро­ид­ной зимы, и Сибир­ские трап­пы, и отно­си­тель­но сла­бое выми­ра­ние в север­ных тро­пи­че­ских морях.

Сни­ма­ет она и вопрос о при­чи­нах уни­каль­но­сти перм­ской ката­стро­фы. Если бы она была вызва­на обыч­ным зем­ным вул­ка­низ­мом, то не мог­ла бы не повто­рить­ся еще раз: вул­ка­ны на Зем­ле извер­га­ют­ся во все эпо­хи. Но если дело в асте­ро­и­де, оста­вив­шем кра­тер в пол­ты­ся­чи кило­мет­ров, то Вели­кое выми­ра­ние зако­но­мер­но долж­но быть круп­ней­шим. Ведь и асте­ро­ид, кото­рый его вызвал, обя­зан был быть круп­ней­шим, уда­рив­шим Зем­лю в обо­зри­мом про­шлом.

Что из этого следует

С одной сто­ро­ны, асте­ро­ид­ное объ­яс­не­ние перм­ской ката­стро­фы зву­чит успо­ка­и­ва­ю­ще. Выхо­дит, на Зем­ле — без толч­ка извне — не может начать­ся такая серия вул­ка­ни­че­ских извер­же­ний, кото­рая покон­чит с суще­ству­ю­щей слож­ной жиз­нью. Да и бес­по­ко­ить­ся по пово­ду того, что гло­баль­ное потеп­ле­ние всех нас уни­что­жит, тоже не при­хо­дит­ся.

На этом успо­ка­и­ва­ю­щие ново­сти кон­чи­лись. Сам факт того, что пла­не­ту может уда­рить тело, обра­зу­ю­щее ворон­ку диа­мет­ром в 480 кило­мет­ров, озна­ча­ет: чело­ве­че­ство пока замет­но недо­оце­ни­ва­ет асте­ро­ид­ную угро­зу. Конеч­но, такой круп­ный асте­ро­ид, что создал кра­тер Зем­ли Уилк­са, не может сва­лить­ся на голо­ву неожи­дан­но: его будет вид­но аст­ро­но­мам зара­нее.

Но доста­точ­но ли зара­нее, что­бы успеть поме­шать его столк­но­ве­нию с Зем­лей? Осо­бен­но если он будет меж­звезд­ным путе­ше­ствен­ни­ком типа коме­ты Бори­со­ва — таким, появ­ле­ние кото­ро­го рядом с нашей пла­не­той мож­но пред­ска­зать лишь за счи­та­ные меся­цы до столк­но­ве­ния.

Источ­ник: naked-science.ru