М. М. Аксиров сущность новой теории эволюции земли в свете разрешения актуальных проблем геологии и палеонтологии

Вид материала

Документы

Содержание 2. Вымирание динозавров Заключение и краткие выводы

Подобный материал:

• Конференция посвящена обсуждению актуальных проблем современной геологии, гидрогеологии, 46.05kb.
• «Исследование актуальных проблем теории и истории литературы в контексте современного, 118.09kb.
• Удк (575) гипотеза земного абиогенеза в свете данных палеонтологии, молекулярной биологии, 301.96kb.
• Волгоградская академия государственной службы институт переподготовки и повышения квалификации, 356.08kb.
• Владимира Терентьевича Пашуто Москва, 19 21 апреля 2011 г программа, 82.84kb.
• И прилегающих регионов биармийской области, 1515.61kb.
• «Основы стратиграфии», 1875.54kb.
• На правах рукописи здобнова елена Николаевна миоспоры и водоросли, 276.95kb.
• Институт Проблем Экологии и Эволюции им., 5712.14kb.
• Программа Всероссийского совещания «200 лет Отечественной палеонтологии», 147.55kb.

2. Вымирание динозавров


В палеозое скорость вращения Земли росла очень медленно, поэтому к концу этой эры она составляла только величину, немногим меньшую, чем два оборота в год. Соответствующее медленное сокращение суток нашло очень четкое отражение в осадочном чехле, о чем говорится выше и в работах (Аксиров, 1989, 1996, 1997, 1999). В ходе мезозойской эры скорость ротации планеты росла такими быстрыми темпами, что к концу мелового периода ее значение уже было только на порядок меньше, чем ныне. Соответственно быстрыми темпами сокращались сутки в это время. Но в триасе и юре сутки все еще оставались довольно продолжительными, чтобы возникали суровые природно-климатические и термические условия в результате смены дня и ночи.

Когда палеосутки заключали в себе сравнительно большую величину времени, динозаврам хватало благоприятно освещенного дневного времени суток для выращивания потомства. Такие отрезки времени приходились на два этапа палеодня, разделенных невыносимо жарким периодом. И в эти этапы времени древние рептилии благополучно размножались до тех пор, пока в результате постепенного сокращения суток они не стали столь короткими, что в них уже не укладывались сроки выращивания потомства. Роковой недостаток благоприятно освещенного дневного времени суток для размножения динозавров наступил в верхнем мелу в результате сравнительно быстрого уменьшения суток. Процесс размножения состоял у них из выведения потомства из яиц и подрастания его до сравнительно жизнеспособного состояния. Как явствует из фактических данных, для абсолютного большинства видов древних рептилий верхнемеловой дефицит благоприятно освещенного времени суток оказался роковым (Аксиров, 1989, 1996). Сейчас выявлено большое количество разнообразных палеонтологических данных, характеризующих причину происхождения этой трагедии. Среди этих данных особое место занимает следующий примечательный факт.

«Изучение фрагментов яиц динозавров из французских месторождений, предпринятое сотрудниками музея естественной истории в Эксе, показало, что в самых верхних слоях верхнего мела, выше которых останки динозавров уже не встречаются, скорлупа яиц обладает многослойной структурой, отражающей перерывы в ее образовании. Слоистость была объяснена термическими колебаниями, которые временно прекращали активную жизнь динозавров. В периоды похолоданий динозавры погружались в спячку, на время которой продуцирование скорлупы прекращалось» (Синицин, 1967). Причиной термических колебаний, в результате которых динозавры впадали в спячку, очевидно, не могли быть ни смена дня и ночи при нынешней продолжительности суток, ни сезонные (годичные) изменения температуры. Если придерживаться теории приливной эволюции Земли, то и продолжительность древних палеосуток здесь ничего не может объяснить, поскольку из этой позиции следует, что сутки раньше были короче, чем ныне. Таким образом, причину этих термических колебаний, из-за которых динозавры впадали в спячку, невозможно объяснить в свете гипотезы приливного торможения вращения Земли И.Канта. Но совершенно естественное объяснение этого факта вытекает из наших расчетов длины суток в конце мела. Действительно, в соответствии с этими расчетами на конец мела сутки были на порядок длиннее, чем ныне. При таких сутках понижение температуры из-за наступления ночи было достаточно низким и продолжительным, чтобы эти рептилии впадали в спячку. Аналогично могло обстоять дело и при наступлении дневной невыносимой жары – динозавры опять могли впадать в спячку.

Среди вымерших динозавров есть и такие виды, которые, как уже отмечено, заботились о потомстве. В гнездах таких рептилий находят множество останков детенышей на всех стадиях развития. Это явление было характерным в конце мела. Для того чтобы выяснить причину гибели детенышей, вспомним, что динозавры впадали в спячку из-за термического колебания. Во время спячки взрослых особей, которые жили за счет расходования накопленных заранее жиров, детеныши, не имевшие запасов, оставались без пищи. И в течение длинной ночи они погибали, что называется, холодной и голодной смертью. Подобная трагедия могла происходить и днем - во время полуденной жары. Поскольку сутки в конце мела были на порядок длиннее, чем ныне, и возраст у молодых особей, которые появлялись и погибали в течение светового дня, оказывался разным. Многие яйца не выводились из-за нехватки светового, в меру теплого времени суток для инкубационного периода, о чем говорит большое количество окаменелых яиц.

Подтверждает изложенное выше представление и то, что избежавшие участи своих сородичей, например, крокодилы, довольно умело и тщательно заботятся о потомстве. Самки сравнительно глубоко зарывают яйца в песок на отмелях или в куче гниющей листвы болотных растений. В результате одного этого действия яйца могли быть сохранены от колебания температуры. То, что самки переносят молодняк в воду, ранее могло играть роль спасения не только от хищников. Динозавры были холоднокровными животными, поэтому они не могли согревать яйца и детенышей теплом своего тела. А песчаная отмель сохраняет тепло благодаря омывающей берег воде, да и в куче гниющей листвы вырабатывается тепло. Будучи холоднокровными и обладая только выработанным и закрепленным до верхнего мела опытом размножения, который был приурочен лишь к благоприятно освещенному (непрерывному) отрезку времени (одного длинного) светового дня, многие виды динозавров так и не «научились» производить и сохранять потомство в условиях нового режима суточного колебания температуры. Вот этот барьер, по всем данным, и оказался причиной их исчезновения в верхнем мелу.

Живородящие рептилии не выводят из яиц потомства. Однако и на их детенышей тоже губительно могли действовать суровые, непривычные абиотические условия конца мела, особенно частое и резкое колебание климатических и термических условий в широких пределах.

В это время проявились преимущества млекопитающих перед динозаврами в важнейшем звене продолжения рода - выращивании потомства. В ту пору они жили в норах, убежищах, кормили своих детенышей молоком, создавали для них микроклимат и заготавливали запасы пищи.

Итак, в верхнем мелу в результате сокращения палеосуток смена климатических и термических условий, в том числе и экстремальных, стала сравнительно частой и резкой. По всем данным, сочетание последних двух особенностей в климатических и термических явлениях оказалось роковым для динозавров. С одной стороны, сутки в конце мела сократились так, что в пределы благоприятно освещенного дневного времени суток уже не укладывался процесс выведения детенышей из яиц и доведения их до сравнительно крепкого состояния. С другой - в это время сутки все еще оставались настолько длинными, что экстремальные условия ночи и невыносимо жаркого этапа палеодня были довольно суровыми, чтобы испортить яйца и погубить потомство этих рептилий. Эти причины, вытекающие из фактических данных в свете излагаемой здесь концепции, по всем данным, сыграли решающую роль в вымирании динозавров.

Таким образом, в конце мелового периода сутки стали настолько короткими, что в пределы двух благоприятно освещенных этапов дня не укладывались процессы выведения детенышей из яиц и доведения их до сравнительно крепкого, взрослого состояния, чтобы они могли пережить все еще суровые экстремальные внешние условия, которые вызывались сменой дня и ночи. Неблагоприятные природно-климатические и термические условия наступали в пору невыносимой дневной жары и ночью из-за относительно большой величины суток.

Из сказанного выше ясно, что процесс вымирания каждого из видов динозавров не был одноактным и простым, о чем свидетельствуют и фактические данные. Сначала в ходе сокращения дневного освещенного времени суток и приближения его к инкубационному периоду яиц у обреченного вида начиналось сокращение количества выводимых из яиц детенышей и возрастание вероятности их гибели. В первое время и при этих условиях все еще могло появляться некоторое количество детенышей, из которых часть выживала. Но в дальнейшем постепенно у обреченного на вымирание вида вероятность появления и выживания потомства достигала рокового предела. Из-за непрерывного сокращения (с зигзагами вследствие колебания длины дневного освещенного времени) отрезков времени суток, пригодных для размножения, соответственно росло относительное количество невыведенных яиц, а также возрастала и вероятность гибели молодняка. Таким образом, постепенно, шаг за шагом появление на свет и выживание потомства данного вида достигали своего конечного рокового предела - нуля.

Сыграло свою роль в вымирании динозавров, конечно, и то обстоятельство, что в конце мела происходило грандиозное изменение растительного мира планеты, растения приспосабливались к новому режиму климата, вытекающему из сравнительно быстрого сокращения длины суток. Цветковые растения в это время завоевывали господствующее положение. При таком переходном этапе, естественно, были трудности с пищей у травоядных, что должно было отразиться и на хищниках. Ведь за сравнительно короткое время между спячками взрослым рептилиям необходимо было самим накопить резервные питательные вещества для себя. Поэтому доставать необходимую пищу и детенышам им было сложно.

Динозавры в основном были холоднокровными животными, поэтому в условиях низкой температуры окружающей среды они не могли согревать яйца теплом своего тела. Крокодилы, как уже говорилось выше, зарывают яйца в песок на отмелях или в куче гниющей листвы болотных растений. Песчаная отмель может сохранить тепло благодаря омывающей берег морской воде, а в куче гниющей листвы вырабатывается тепло, так что выбор места зарывания яиц у этих животных был удачным. Кроме того, они переносят в воду детенышей сразу же после того, как те вылупятся из яиц. Нужно полагать, именно все это помогло им выжить и продолжить род. Яйца могли портиться как от охлаждения ночью, так и от перегрева в жаркое дневное время суток. Возможно, в упомянутом выше случае динозавры в гнездах-ямах оберегали яйца и детенышей от перегрева. Это могло играть существенную роль при выведении ими потомства в предшествующие их вымиранию этапы времени геологической истории Земли, когда палеосутки были относительно продолжительными. Но таким путем, нужно полагать, они не могли оберегать яйца от существенного похолодания.

Таким образом, когда палеосутки были достаточно продолжительными, в пределах освещенного дневного времени суток существовали два отрезка времени, довольно продолжительные и благоприятные для выведения из яиц потомства и их подрастания: один из них приходился на первую половину палеодня, а другой - на вторую. И в течение этих двух интервалов времени у древних рептилий благополучно выводились детеныши, которые успевали окрепнуть физически, чтобы успешно перенести последующие экстремальные природно-климатические и термические условия. А такие условия в то время неизменно сопровождали продолжительные палеоночи и невыносимо жаркие этапы дня. В это время, наверное, детеныши некоторых видов динозавров сами самостоятельно могли вылупиться из яиц и вырасти, окрепнуть и без особых усилий со стороны взрослых особей, о чем свидетельствуют палеонтологические находки. Например, окаменелые останки указывают на то, что протоцератопсы собирались в одном месте для откладывания яиц в общем гнезде, забрасывали их песком и на этом родительские обязанности заканчивались.

В ходе убывания палеосуток сокращение претерпевали и содержащиеся в них отрезки времени, которые благоприятствовали выращиванию потомства динозавров. В процессе сокращения суток для каждого из видов древних рептилий в конце концов неумолимо наступал решающий момент - время, когда такие благоприятные промежутки времени становились меньше срока, необходимого для выведения детенышей из яиц и доведения их до физически крепкого состояния. Если к такому решающему моменту времени для данного вида животных они не приобретали необходимые "навыки" по выведению детенышей и их защите от неблагоприятных природно-климатических условий или у них не вырабатывались соответствующие естественные физиологические защитные свойства, то такой вид оказывался обреченным на вымирание. Чем ближе был такой трагический решающий момент для данного вида динозавров, тем больше трудностей появлялось у этих животных с воспроизводством потомства, тем больше становились потери среди детенышей и яиц. Поэтому, по существу, вымирание начиналось значительно раньше, чем наступала трагическая черта, которая венчала исчезновение вида. В соответствии с нашими расчетами длины суток в конце мела такие решающие моменты в жизни различных видов динозавров стали возникать в то время, когда палеосутки все еще были довольно продолжительными, а следовательно, суточные колебания температур находились в относительно широком диапазоне. Так что вызываемые ими неблагоприятные природно-климатические и термические условия были суровыми и губительными для потомства динозавров, если судить по ныне известной продолжительности инкубации яиц.

Указанные выше трагические моменты в воспроизводстве у динозавров разных видов наступали в разное время, поскольку продолжительность инкубации яиц у них была разной. Однако если судить по ныне известной продолжительности инкубационного периода для разных видов рептилий, то здесь разброс во времени у большинства видов динозавров не мог быть большим. Этим и объясняется довольно быстрое и почти одновременное (по геологическим меркам) исчезновение этих древних рептилий в конце мела: кризисные этапы для многих видов динозавров наступали почти одновременно, по крайней мере, с небольшой разницей во времени.

Живородящие рептилии избавлены от выведения детенышей из яиц. Однако и они переживали суровые природно-климатические и термические условия, которые их неминуемо застигали в конце мела вследствие частой смены дня и ночи. Не только у живородящих рептилий, но и у других животных детенышей тоже застигали эти суровые внешние условия конца мела, обусловливаемые ростом частоты проявления экстремальных условий.

Таким образом, с одной стороны, в верхнем мелу вследствие убыстрения темпа смены дня и ночи экстремальные природно-климатические условия стали частыми и резкими. А с другой стороны, в это время суточные перепады температур все еще охватывали широкий диапазон, поэтому вызываемые ими неблагоприятные природно-климатические и термические условия были суровыми. Стечение вот этих двух обстоятельств, по всем данным, стало причиной исчезновения не только динозавров, но и других животных в конце мела. Именно эти две преграды оказались непреодолимыми препятствиями к появлению и подрастанию нового поколения у многих видов древних рептилий, которые вымерли на данном этапе геологического времени. Итак, в конце мелового периода палеосутки стали настолько короткими, что в пределы двух благоприятно освещенных этапов палеодня не укладывались процессы выведения детенышей из яиц и доведения их до сравнительно крепкого, взрослого состояния, чтобы они могли пережить неблагоприятные термические условия, которые наступали в полдень или ночью.

Вот истинная причина вымирания динозавров на рубеже мезозоя и кайнозоя - одной из величайших трагедий в биологической истории Земли, о которой сказано и написано так много, выдвинуто столько гипотез и предположений, невероятных, земных и космических.

Если гипотеза о вымирании динозавров подтверждается только самим этим фактом и объясняет лишь его из всей совокупности данных, связанных с этой трагедией, - а таковыми представляются все ныне известные гипотезы об исчезновении верхнемеловых рептилий, - то едва ли такое допущение может претендовать на достоверность. В частности, пробным камнем любой гипотезы вымирания динозавров можно считать следующие из затронутых выше фактов, сопровождавших этот процесс. 1. В верхнемеловых отложениях содержится необычайно большое количество невыведенных окаменелых яиц рептилий. Это можно рассматривать как свидетельство того, что в конце мела у этих животных появились серьезные трудности с выведением детенышей из яиц. 2. В этих же отложениях имеется большое количество окаменелых детенышей на всех стадиях развития. Здесь тоже можно сделать заключение, что у динозавров в это время возникли серьезные трудности с сохранением детенышей; это наблюдалось и у тех рептилий, которые явно серьезно заботились о потомстве. 3. Скорлупа яиц у динозавров верхнего мела обладает многослойной структурой. Отсюда французские ученые сделали естественный вывод, который позволяет объяснить этот факт, - динозавры в это время впадали в спячку в результате термических колебаний. Здесь возникает вопрос о причинах соответствующих термических колебаний в верхнем мелу, которые получают объяснение только с излагаемой здесь позиции.

Необходимо подчеркнуть, что изложенное здесь объяснение вымирания динозавров отличается от других истолкований данной проблемы прежде всего тем, что оно позволяет осветить все известные факты, относящиеся к данному событию, в комплексе и подтверждается ими. Естественное объяснение получают и такие интересные факты, как, например, происхождение специфических особенностей физиологии и морфологии динозавров, а также их распространение в полярных областях. Последнее явление объясняется тем, что в мезозое из-за сравнительно большой длины освещенного времени суток (палеодня) теплые климатические условия мигрировали к полярным широтам. Конечно, нужно иметь в виду и то обстоятельство, что наше представление об исчезновении древних рептилий - естественное следствие целостной и стройной системы об эволюции Земли, из которой следует естественное объяснение огромного количества фактов из области геологии, палеонтологии и палеоклиматологии в совокупности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И КРАТКИЕ ВЫВОДЫ


В этой работе изложена точка зрения, в основе которой новое междисциплинарное открытие по истории ротационного режима Земли и реальное изменение земных суток во времени, полученные автором в результате исследования в рамках ОТО и ньютоновской теории тяготения, а также анализа многочисленных фактических данных из платформенного чехла. Изменение скорости вращения Земли и суток в протерозое и фанерозое рассчитано приближенно на основе тщательного анализа специально отобранной информации по геологии, палеонтологии и палеоклиматологии. Для этой цели в течение длительного времени подбирались и обрабатывались данные из платформенного чехла, которые характеризуют изменение ротационного режима Земли в необходимом приближении для построения геологической теории. Изложенная здесь новая геологическая теория находится в полном согласии с необходимостью радикальной переоценки концепции униформизма, о чем на протяжении последних десятилетий прямо или косвенно говорят многие ведущие ученые мира (Бенсон, 1986; Ван Кауверинг, 1986; Горяинов, Иванюк, 2005; Гретенер, 1986; Гулд, 1986; Косыгин, 1988; Кривцов, 2006; Леонов, 1985; Матвеев, 1973; Ньюэлл, 1986; Полуаршинов, Бирка, 1989; Фишер, 1986). Об этом свидетельствует и уже свершившийся в геологии пересмотр ценностей: «Современная геология в одинаковой примерно степени опирается на те идеи, которых придерживался Лайель, и на то, во что верили катастрофисты» (Гулд, 1986). При этом замена гипотезы приливного замедления вращения Земли И. Канта на приближенное, но реальное изменение суток во времени означает переход геологии на новую парадигму, который считается неизбежным у многих ведущих специалистов из разных областей знаний (Горяинов, Иванюк, 2005). Новое междисциплинарное открытие по истории ротационного режима Земли и приближенный расчет изменения суток во времени обоснованы исходя из фактических данных. А построенная на их основе геологическая теория находится в полном согласии не только с радикальной переоценкой концепции униформизма, но и ожиданием современной революции в геологии. Все это также находится в полном согласии с тем, что геологию ближайшего будущего ждут кардинальные изменения (Горяинов, Иванюк, 2005). Генезис многих явлений в геологии, палеонтологии и палеоклиматологии, которые не имеют объяснения с позиции гипотезы приливного торможения И. Канта, выходит на подлинную историю ротационного режима Земли и вытекающее отсюда изменение суток во времени. Трудности, переживаемые ныне геологической наукой, – наглядная иллюстрация того, к чему может привести ложный путь – неверная парадигма. Попытки истолкования с помощью ad hoc разрозненных фактов в геологии не находят естественных движущих сил в парадигме приливного замедления вращения Земли, поэтому в дальнейшем сталкиваются со все новыми и новыми трудностями. Аналогично обстоит дело и в палеонтологии, и в палеоклиматологии, которые пока исходят из существующих геологических теорий и концепций, построенных на основе традиционной парадигмы. Система, построенная с учетом реальной истории ротационного режима Земли, в полном соответствии с принципом экономии доводов, удовлетворяет максимальному количеству фактов при минимальном числе исходных положений.

Таким образом, новая геологическая теория построена не только с учетом всех известных определяющих фактов, но и исходит из положений новой парадигмы геологии, а не гипотезы приливного замедления вращения Земли. Поэтому эта теория естественным образом выводит из себя и дает объяснение главной движущей силе биологической эволюции и земных процессов геологического прошлого, устанавливает важнейшие факторы осадконакопления. Речь идет об особенностях инсоляции, характерных для продолжительных суток, и вытекающих отсюда экзогенных процессах, необычных изменениях климата и внешних условий в целом, которые ныне не имеют места и аналога на Земле (Аксиров, 1985, 1988, 1989, 1996, 1997, 1999, 2001; Аксиров, Иванов, 2006, 2006а; Aksirov, 1995). Величина суток и ее изменение во времени - важнейшее звено в цепи необходимых предпосылок, позволяющее построить геологическую теорию, согласующуюся с ныне известными фактическими данными в совокупности. Из этого звена следует, что в геологическом прошлом в биологической эволюции и осадконакоплении, в том числе в образовании осадочных полезных ископаемых, исключительную роль играли особенности инсоляции, характерные для продолжительных суток. Это положение позволило автору прийти к заключению, что в геологическом прошлом осадконакопление, в частности образование осадочных полезных ископаемых, в основном обусловливалось особенностями инсоляции, которые в свою очередь полностью определялись продолжительностью суток. Геотектоника в то время играла роль архитектора и строителя всего комплекса тектонических структур, где разворачивались экзогенные процессы. Из изложенных выше истолкований палеонтологических данных следует, что тектонические процессы не могли играть ту роль в эволюции органического мира, которую от них ожидают некоторые геологи и палеонтологи. Все это негласно и неосознанно лежит в основе нынешней радикальной переоценки представления о катастрофах в истории Земли и концепции униформизма, а также ожидания современной революции в геологии и перехода ее на новую парадигму.

По нашему мнению, огромное значение экзогенных факторов в осадконакоплении можно установить и благодаря выраженным свидетельствам, полученным при исследовании толщ осадочных пород (Полуаршинов, Бирка, 1989). На наш взгляд, это уже настолько очевидно, что предполагает необходимость радикальной переоценки концепции униформизма и смены парадигмы в геологии.

Итак, междисциплинарные исследования, затронутые в этой книге, привели к открытию: в прошлом Земля изменила направление ротации, в результате чего на каком-то значительном этапе геологического времени проявлялись длинные земные сутки. Новая геологическая теория, которой в основном посвящена эта книга, построена с учетом этого судьбоносного явления в геологической и биологической истории Земли, а также вытекающего отсюда изменения суток во времени. Эта теория, по мнению автора, выводит геологическую науку из глубокого нынешнего кризиса, в котором она оказалась по вине гипотезы приливного замедления вращения Земли И. Канта, выступающей в качестве парадигмы в геологии. В трудной ситуации оказалась не только геология, но и эволюционная палеонтология и биология, а также палеоклиматология. Особенности инсоляции, характерные для длительных суток, нашли многочисленные свидетельства, отражения в толщах осадочных пород. Эти отпечатки настолько четки и информативны, что позволили рассчитать приближенное изменение суток за последние 2 млрд. лет геологической истории Земли. Без учета перемены знака ротации планеты и изменения суток во времени невозможно постичь секреты образования осадочных полезных ископаемых и тайны биологической эволюции. Дело в том, что особенности инсоляции, характерные для длинных земных суток, сыграли исключительную роль в развитии биосферы, появлении на Земле огромного числа разнообразий видов, а также образовании осадочных горных пород, в том числе и полезных ископаемых. Все это оставило в платформенном чехле отпечатки, которые автор изучал в течение 37 лет и описал в своих работах, в том числе и в этой книге. Но перемена направления ротации Земли означает больше, чем эти ее роли в земных процессах. Это такое же небесное явление, как нынешнее вращение Земли вокруг своей оси или обращение ее вокруг Солнца. Последние великие открытия Н. Коперника и Г. Галилея, как известно, долго замалчивались из-за позорного суда над Г. Галилеем. Как это ни прискорбно, такую же участь постигает в наши дни мультидисциплинарное открытие перемены знака вращения Земли и основанная на нем геологическая теория.

Дополнение