Широкое распространение покрытосеменных ксередине меловогопериода и приобретение ими ведущей роли среди флоры в большинстве наземных биоценозовпроизошло в относительно небольшие (в категориях геологического времени) сроки(порядка 15—20 млн.лет), но не носило взрывного характера. Неоднократно отмечалось многимиавторами, что это изменение в составе наземной флоры не обнаруживает корреляциис какими бы то ни было заметными в геологической летописи преобразованиямиусловий существования.
Если принять концепцию древнего происхожденияпокрытосеменных (допоздней юры), то расцвет ангиоспермов в меловом периоде выглядит загадочным. Для решенияэтой загадки выдвигались различные предположения. Одной из интересных попыток такого рода былагипотеза М. И. Голенкина (1927), согласно которой победа покрытосеменных в борьбе за существованиебыла обусловлена устойчивостью этих растений к высокой интенсивности солнечногосвета (ангиоспермы,по М. И. Голенкину, лявляются, несомненно, детьми солнца, детьми яркого безоблачного иливо всяком случае малооблачного неба, детьми менее влажной атмосферы). В связи с этим М. И.Голенкин предполагал, что в течение мелового периода произошло усиление яркости солнечногосвета на поверхности Земли которое могло быть вызвано повышением прозрачностивоздуха 2
41.
Если покрытосеменные возникли лишь в концеюрского периода, что в целом представляется более вероятным, то их последующеерасселение иповышение разнообразия в первой половине мела теряет характер внезапногоизменения, но представляется постепенным, хотя и быстрым процессомэкологической экспансии и адаптивной радиации новой группы после приобретенияею целого комплекса важных приспособлений. Среди этих приспособлений свою рольсыграли и покрытосемянность, и связанная с развитием цветка энтомофилия (опыление с помощьюнасекомых), и высокая устойчивость вегетативных органов к солнечному свету, подмеченная М. И.Голенкиным. Очевидно, в этом случае нет нужды искать внешние причины, обусловившиебиологический прогресс покрытосеменных.
Как бы то ни было, столь существенноеизменение флоры в середине мелового периода неминуемо должно было сказаться на всемоблике биосферы, в первую очередь на структуре биоценозов суши.
ВЕЛИКОЕ ВЫМИРАНИЕ
Последние века мезозойской эры были временемдраматических событий, сущность которых пока еще не вполне ясна. Возможно, этисобытия были в какой-то мере подготовлены только что рассмотренными нами изменениями флоры. Вследза победным шествием покрытосеменных в течение позднего мела вымирают их предшественники— беннеттиты ипроангиоспермы, сильно сокращаются распространение и разнообразие папоротникови саговников. Общий облик флоры позднего мела уже всецело определяетсяангиоспермами; из голосеменных сохранили свои позиции лишь хвойные.
С середины мелового периода наметилисьнекоторые изменения и в фауне. Изменения флоры прежде всего сказались нанасекомых. На протяжении позднего мела энтомофауна постепенно обновилась: исчезцелый ряд архаических семейств и появились группы, существующие и поныне 3
42.
Однако в широколиственных и хвойных лесах ина открытых равнинахпозднего мела по-прежнему доминировали различные динозавры; в воздухе реяли гигантскиелетающие ящеры; в морях были обильны разнообразные морские рептилии— плезиозавры имозазавры(существовали в позднем мелу, по новым данным, и последние ихтиозавры), быломного морских черепах; в пресных водоемах обитали многочисленные крокодилы (вэто время жили самые крупные известные крокодилы — дейнозухи (Deinosuchus), длиначерепа которыхдостигала 2 м, а общая длина около 16 м). Общий облик фауны в позднемеловойэпохе оставался в целом прежним, типичным для века динозавров, в течениесвыше 45 млн. лет после повсеместного распространенияпокрытосеменных.
Но в конце мелового периода в относительнократкие (геологически) сроки произошло вымирание многих групп позвоночных ибеспозвоночных животных, наземных, водных и летающих организмов. Вымирают и гигантские формы,и животные мелких размеров, и растительноядные, и хищные. К началу кайнозоявымерли все динозавры, 8 из 10 верхнемеловых семейств крокодилов, вселетающие ящеры,плезиозавры, мозазавры, последние виды ихтиозавров. Среди беспозвоночныхвымирание постигло широко распространенных в юрском и меловом периодахдвустворчатых моллюсков-рудистов, аммонитов, белемнитов и многих наутилоидных головоногих,вымерли также многие виды морских лилий и фораминифер.
Следует подчеркнуть, что это великоевымирание не сопровождалось одновременным повышением численности и разнообразиявидов каких-то другихгрупп. Как и в пермском периоде, произошло значительное общее обеднение фауны.Уже в кайнозое (так сказать, на освободившемся месте) начинается экспансия незатронутых вымираниемгрупп (млекопитающие, птицы, наземные лепидозавры, бесхвостые земноводные). С другойстороны, как и во время пермского вымирания, на рубеже мезозоя и кайнозоянекоторые группы животных как бы остались в стороне от происходивших событий(их разнообразие ичисленность не претерпели существенных изменений). Среди позвоночных эторазличные группы рыб, хвостатые земноводные, черепахи.
Как и в пермском периоде, великое вымирание вконце мела не носило характера мировой катастрофы (физико-географическиеусловия на рубежемезозоя и кайнозоя не претерпели каких-либо внезапных и резких изменений) и сампроцесс вымирания был кратким лишь в геологическом смысле. Он продолжался втечение миллионов лет, когда вымирающие филетические линии постепенноугасали.
Остается неясным, в какой мере эти процессыпроисходили одновременно на разных континентах и в разных океанах и морях.Например, по данным Р. Слоуна (1976), в Северной Америке динозавры (трицератопсовая фауна)существовали еще несколько миллионов лет в начале палеогена, после их вымирания в других регионах.Но, так или иначе, общий итог был один на всем земном шаре, что, собственно, ипридает великим вымираниям особенно загадочный характер.
В гипотезах о причинах великого вымирания вконце мела нет недостатка. Эта волнующая проблема привлекала и продолжаетпривлекать внимание многих ученых. Достаточно подробный обзор этихмногочисленных гипотез потребовал бы специальной книги и далеко выходит за рамки возможностейданной работы. Мы вынуждены здесь ограничиться рассмотрением лишь некоторыхосновных вариантовгипотез.
Поскольку подвергшиеся вымиранию группыорганизмов в конечном итоге исчезли повсеместно, многие ученые предполагали,что причины таких явлений должны были иметь характер всемирных катастроф.Первая из катастрофических гипотез была выдвинута еще Ж. Кювье, которыйсчитал причиной великого вымирания в конце мела вулканическую деятельность,связанную с альпийской фазой горообразования. Несомненно, усиление вулканизмаоказывает влияние наорганический мир не только непосредственно (излияние лав, покрывающих большиетерритории, которые становятся на длительное время непригодными для жизни, идругие губительные для жизни факторы вулканических извержений), но также икосвенно. Происходят значительные изменения ландшафта, в атмосферувыбрасываютсяогромные количества вулканической пыли и углекислого газа, снижающиепрозрачность воздуха, все это сказывается на климате. Однако в фанерозоепроявления вулканизма всегда имели локальный характер, инепосредственный эффект вулканической деятельности мог сказываться лишь наотносительно небольшой части земной поверхности. С другой стороны,горообразовательные процессы, сопровождавшиеся вулканизмом, происходили в разныхрегионах земного шараи в юрское время, и в меловом периоде задолго до эпохи великого вымирания(древне- и новокиммерийские и австрийская фазы альпийскогогорообразования, см. выше), не приводя к катастрофическим последствиям длямира динозавров и их современников. Ларамийская фаза горообразования также началась задолго довымирания в конце мела и ничем принципиально не отличалась от предшествовавшихей фаз.
В некоторых более новых вариантахлкатастрофических гипотез предпринимались попытки связать вымирание совспышками Сверхновыхзвезд в относительной близости к солнечной системе (порядка 100 световых лет).Мы уже обсуждали выше гипотезу О. Шиндевольфа о взрыве мутаций в ответна повышение уровня космической радиации (см. главу 2).
Иначе интерпретируют результаты вспышкиСверхновой звезды Д. Рассел и В. Такер (1971). По мнению этих авторов,повышение интенсивности космического излучения должно вызвать резкоеусиление атмосфернойциркуляции с образованием вихрей, результатом чего может быть резкое (хотягеологически кратковременное) общее понижение температуры на поверхности Земли.Последнее рассматривается как фактор, определивший вымирание динозавров,приспособленных ктеплому ровному климату мезозоя. Однако, как мы уже упоминали, нет никакихгеологических и палеонтологических фактов, свидетельствующих о резких ивнезапных изменениях физико-географических условий на границе мезозоя и кайнозоя. Хорошиминдикатором этогоявляется состояние флоры, которая в конце мезозоя не претерпела никаких резкихпреобразований, а ведь растения очень чувствительны к климатическим изменениям.Кроме того, и сам процесс вымирания динозавров и других групп животных был, какмы подчеркивали, в достаточной степени растянут во времени и не был нивнезапным, ни строго единовременным по всей Земле.
Совокупность имеющихся ныне данных говорит вцелом против катастрофических гипотез вымирания в конце мела (так же как и вдругие геологические эпохи).
Высказывались предположения о связи вымираниядинозавров с изменениями биотических факторов, в качестве которых называли, вчастности, конкуренцию со стороны млекопитающих и преобразования флоры, связанные с широкимраспространением покрытосеменных в середине мелового периода.
Однако млекопитающие возникли еще в позднемтриасе и на протяжении примерно 130 млн. лет, прошедших до конца мезозоя,оставалисьмалозаметной и малозначительной группой животных.
Т. Свейн (1976) считает, что определеннуюроль в вымирании динозавров могло сыграть преобладание покрытосеменных впозднемеловыхрастительных сообществах, поскольку эти последние в биохимическом отношении существенноотличаются от групп растений, служивших пищей растительноядным животным досередины мела. Однако динозавры сосуществовали с ангиоспермамн около 70 млн.лет, и фауна динозавров, включавшая многочисленные и разнообразные растительноядные виды,процветала не менее 45 млн. лет после широкой экспансии покрытосеменныхрастений. Не следует забывать также о других группах животных, в частностиморских, вымерших, в конце мезозоя. Очевидно, указанные биотические факторысами по себе никак не могут объяснить вымирания плезиозавров, мозазавров,рудистов, морских лилий и т. д.
Поскольку великое вымирание коснулось однихгрупп животных и почти (или совсем) не затронуло другие, ключ к пониманиюсобытий,происходивших на рубеже мезозоя и кайнозоя, видимо, следует искать в равноймере и в изменениях внешних факторов, и в особенностях организации и биологииподвергшихся вымиранию животных. Особая трудность заключается в том, что, вотличие от великого пермского вымирания, в конце мела под ударом, оказались группыживотных с совершенноразной экологией, обитающих в различной среде (наземные, амфибиотические,пресноводные и морские). Пока остается неясным, было ли вызвано вымирание столь различныхживотных, каквсевозможные динозавры, летающие ящеры, аммониты, рудисты и т. п., какой-то однойвнешней причиной (хотя бы косвенно) или же одновременным действием разныхфакторов, не связанных друг с другом причинно.
Поскольку динозавры более всего привлекаливнимание, в большинстве гипотез обсуждается в первую очередь вымирание именноэтих рептилий. В поисках слабого места в организации динозавров, котороемогло привести к их вымиранию при определенных изменениях внешних условий, многиеученые останавливались на особенностях теплообмена этих животных. Как мы уже упоминали,вероятнее всего,динозавры оставались физиологически пойкилотермными (холоднокровными)животными, как и все современные пресмыкающиеся. Однако, используягелиотермию, динозавры (особенно крупные формы) в условиях ровного итеплого климата юрского и мелового периодов могли поддерживать температуру телана практически постоянном, оптимальном для функций организма уровне. Приотсутствиизначительных сезонных изменений климата, подобных, например, современным в среднихширотах, у динозавров не могло выработаться каких-либо физиологическихили поведенческих механизмов для успешной зимовки.
Pages: | 1 | ... | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | ... | 31 | Книги по разным темам