Не всі рослини і тварини, які існували десятки тисяч років тому, збереглися до наших днів. Палеонтолог та геолог Едуард Мичко розповів провідному YouTube-каналу «Основа»Борисові Веденському, скільки разів на нашій планеті відбувалися масові вимирання і що в них було корисного для біосфери Землі. tips.in.ua законспектував найцікавіші моменти бесіди.
Чому вивчати розвиток життя на Землі непросто
Палеонтологи зробили вже стільки відкриттів, що нам здається, що ми знаємо про нашу планету практично все. Але це не так. Звичайно, багато стародавніх тварин або рослин нам відомі. І вони збереглися завдяки тому, що на планеті постійно йде процес діагенезу — тобто перетворення м’яких та пухких субстанцій на тверді осадові породи.
Землі взагалі у цьому сенсі пощастило. Наприклад, на Венері чи Меркурії ніякого осаду не накопичується, тому інформацію про минуле цих планет отримати дуже складно. На Землі утворюються і з часом ростуть тверді відкладення. У цьому величезну роль грають річки, водоспади — словом, поточна вода, де збирається осад. У результаті після затвердіння мас піску, водоростей, мулу виходить своєрідний геологічний літопис, який можна прочитати.
Діагенез допомагає не тільки перетворити м’який мул на тверду породу. Якщо, наприклад, в пухкий осад, який несе річка, потрапляла жива істота, вона завдяки цьому могла зберегтися на тисячоліття. А потім опинитися у лабораторії сучасних вчених.
Але уявімо, що тварина загинула в пустелі або в лісі, де немає річок і не утворюється осад. Тушу спочатку їли падальщики, потім залишок знищували бактерії та гриби. А завершила процес ерозія, тобто вивітрювання. І все – від тварини не залишилося і сліду. Нема чого вивчати.
Не забуватимемо і про хімічну та температурну руйнацію, яка впливає вже на гірські породи. У результаті донині зберігається зовсім небагато справжнього матеріалу з минулого Землі. Ми навіть не можемо сказати, чи було мільйони років тому більше біорізноманіття, ніж зараз, чи навпаки.
Можна вважати, що сьогодні ми знайшли менше одного відсотка від тих видів, які колись мешкали на планеті. А може, навіть менше сотої відсотка.
Ми навіть не знаємо скільки сучасних видів є. Описано чотири мільйони, а їх може бути десять, а за деякими розрахунками навіть сто мільйонів — у тому числі найпростіших і комах. А скільки в геологічному минулому жило, ми ніколи не впізнаємо. Ми працюємо з тими організмами, яких було дуже багато і яким пощастило потрапити до геологічної історії.
Що таке масові вимирання та скільки їх було на Землі
Були періоди, коли вмирали не окремі особини, а одразу безліч тварин. Гинули цілі види. Часто можна почути, що таких точок на тимчасовій осі їх називають періодами масового вимирання було п’ять. Але насправді більше.
Наприкінці XVIII – на початку XIX століття з’явилася наука стратиграфія. Вона вивчає вертикальне та горизонтальне розподіл гірських порід. Вчені швидко з’ясували, що лежачі нижче, отже, більш ранні верстви від верхніх. Причому географічних відмінностей мало було. Тобто в Англії, Франції та України в шарах однієї геологічної епохи знаходили останки тих самих тварин. Представників видів, які були широко поширені в різних регіонах. А в шарах цих тварин, що лежали вище, вже не було, вони ніби зникли з геологічного літопису. Натомість з’явилися інші.
З того часу стратиграфія зробила крок далеко вперед. На якомусь етапі вважалося, що вся історія Землі вміщується в кілька тисячоліть і зникнення тварин пов’язані з раптовими та короткими катастрофами, які знищували всю біосферу.
Сьогодні ж завдяки радіоізотопним дослідженням ми можемо визначити приблизний вік гірських порід. А значить, і час подій з геологічного літопису. Наприкінці XX століття з’явилася перша велика база даних викопних організмів. До неї входили близько 36 тисяч пологів та сімейств стародавніх тварин. Потім виходячи з аналізу цієї бази вчені побудували графік. Його горизонтальна вісь – час. На ній було показано найважливіші геологічні епохи. А вертикальна вісь — кількість пологів тварин, які мешкали на планеті.
На графіку дослідники побачили п’ять точних провалів, коли крива числа тварин не просто йшла вниз, а різко катастрофічно падала. Ці тимчасові відрізки назвали періодами масових вимирань. Але насправді відома багатьом сумна п’ятірка лише найбільші епізоди. Були на графіку та інші провали, але не такі глибокі.
Я думаю, багато хто чув про мел-палеогенове вимирання, коли більшість динозаврів, морські рептилії, іхтіозаври, плезіозаври, мозазаври вимерли. Але крім цього, були масові вимирання і до крейдяного палеогенового, і пізніше. Масове — це коли за порівняно короткий за геологічними мірками проміжок часу — 100 тисяч років, швидше за все, — зникає велика кількість великих родин і навіть загонів.
У чому причини таких катаклізмів
Для вчених це дискусійне питання. Однозначних відповідей, як правило, немає – багато дослідників висувають свої гіпотези і успішно їх захищають.
Більшість вчених вважає, що причиною є зовнішні чинники. Навіть такі, як цикл обертання Сонячної системи навколо ядра нашої Галактики, згідно з яким можливі катаклізми кожні 252 мільйони років. Або вибух наднової десь поблизу. Частина дослідників говорить про геохімічні аномалії, які виявляються в різних відкладах.
Наприклад, на межі крейда-палеогену у відповідних породах знайшли великий прошарок іридію. Цей елемент дуже рідко зустрічається у земній корі і потрапляє до нас, як правило, із космосу. А тут у різних частинах планети в геологічних розрізах на межі крейди і палеоцену — першого періоду наступної епохи — раптом виник помітний іридієвий прошарок.
Вже потім з’явилася гіпотеза, що на Землю впав великий метеорит, який і спричинив вимирання динозаврів. А згодом у Мексиці виявили кратер Чикшулуб, який вважають місцем падіння небесного тіла. Ця гіпотеза цілком пояснює появу іридію у геологічних відкладах.
А ось причина Пермського вимирання, яке вважається найбільшим із «великої п’ятірки», цілком земна. Це вулканічна активність планети. Тоді зникло майже 80–90 відсотків сухопутних і морських тварин, а також рослин. На території Західного Сибіру широко поширені звані траппи. Це рельєф, який утворила вулканічна магма. Тоді від неї постраждала територія площею понад 2 мільйони квадратних кілометрів. А наслідки відчула вся планета.
Наприкінці Пермського періоду температура на екваторі досягала 60 °С. Там ніхто не мешкав. У Пермському періоді спостерігалася так звана біполярна диверсифікація: різноманітність життя була полюсами. У нас зараз різноманітність здебільшого приурочена до екваторіальної зони, до тропіків. І що далі ми рухаємося до полюсів, то різноманітність тварин та рослин зменшується. А тоді, у Пермському періоді, було навпаки.
Гіпотез про причини вимирання багато. Але при їх аналізі варто користуватися бритвою Оккама – зупинятися на простих несуперечливих варіантах і відсікати все зайве.
Чи будуть ще масові вимирання
Обов’язково будуть. А ось що стане їхньою причиною — велике питання.
Наприклад, зараз багато говорять про зміни клімату. Вони справді відбуваються, і треба бути сліпим, щоби цього не помічати. Але одні вчені кажуть, що причина цього є виключно людською діяльністю. Інші заперечують. І зазначають, що під час пандемії промисловість у деяких країнах узагалі зупинилася. Вуглецеві викиди різко скоротилися, проте температура планети продовжувала підвищуватися.
Важко сказати, чи буде на Землі найближчим часом дуже спекотно. Якщо говорити з погляду геологічної історії, зараз ми живемо у період міжльодовиків. Тобто між двома льодовиковими періодами, один із яких закінчився, а інший поки що не розпочався. Він неодмінно настане, але коли ми поки не знаємо. Тому точної інформації про глобальні зміни клімату ми не маємо. Коли відбудуться майбутні катаклізми, вчені також не знають. Але вважають, що планети їх уникнути.
Масові вимирання ще відбуватимуться, сподіваюся. Після вимирання біосфера завжди намагалася відновитися. Так, багато екологічних зв’язків було порушено. Але спостерігалася швидка диверсифікація — зростала різноманітність, з’являлися нові групи. Це дуже цікаво, бо без масових вимирань не було б цієї біосфери, не було б нас. Це дуже важливий процес: без смерті немає життя.
Нам залишається дивитись у майбутнє з оптимізмом. Пам’ятайте, що завжди виживають найчисленніші види. І сподіватися, що у людства все буде гаразд.
