Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству

Мир палеоцена был парниковым. «Архаические» плацентарные Нью-Мексико обитали в дождевых джунглях — богатом биоме, совершенно непохожем на сухие эрозионные ландшафты этих же территорий в наши дни. Тогда бóльшую часть средних широт покрывали субтропические леса, состоявшие из новых видов цветковых деревьев, появившихся после столкновения с астероидом. Крокодилы нежились на солнышке в высоких широтах, в ту пору свободных от льдов и покрытых умеренными лесами. Снег попадался разве что на вершинах самых высоких гор, например растущих Скалистых. Причиной тому было обилие в атмосфере углекислого газа, разогревавшего планету.

Когда 56 млн лет назад палеоцен сменился эоценом, парник нагрелся еще больше. В воздух стало поступать еще больше углекислого газа, и среднемировая температура возросла на 5–8 ℃. Средняя температура на суше в Арктике взлетела до 25 ℃; крокодилы и черепахи теперь водились за полярным кругом, в тени пальм. В экваториальных регионах температуры превысили 40 ℃, и обширные области вод в низких широтах стали непригодными для жизни — если не полностью, то практически. Это был самый знойный период в истории Земли с момента падения астероида, и с тех пор жарче не становилось. Все произошло очень быстро: высвобождение углекислого газа заняло не более 20 000 лет, а глобальное потепление достигло своего пика и ослабело за 200 000 лет. Но этого хватило, чтобы нарушить экосистемы по всему миру и изменить курс эволюции млекопитающих.

Этот краткий промежуток климатических изменений, который называется палеоцен-эоценовым термическим максимумом (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) или сокращенно ПЭТМ, — показательный пример глобального потепления в геологической летописи. Его изучают легионы исследователей, стремящихся разобраться в современных климатических изменениях и предсказать, как может отреагировать наша планета. Несомненно, это наиболее подходящая параллель между событиями Древнего мира и нынешним положением. Однако тогда причина была иной. Современное потепление вызвано нашей деятельностью — сжиганием нефти и газа, от которого в атмосферу поступает CO₂. А ПЭТМ, как и многие другие доисторические события потепления, был спровоцирован вулканами.

Пока вы читаете эти строки, магма прокладывает себе путь сквозь мантию и кору под Северной Атлантикой, сталкиваясь с холодными водами океана и застывая в виде базальтовых пород. У растущего базальтового пузыря есть имя — Исландия. Это точка, с которой в конце палеоцена началось разделение Европы и Северной Америки. До того Гренландия соединялась с Европой. Затем из земных недр стал подниматься магматический плюм, расталкивая в стороны два материка и открывая Североатлантический коридор, — это был один из заключительных актов распада Пангеи, начавшегося на 140 млн лет раньше, когда по земле трусили первые млекопитающие.

Мой коллектив студентов и коллег, работающих над родословной млекопитающих. В заднем ряду: Ганс Пюшель, Сара Шелли, Софья Холпин, Пейдж деПоло, Зоя Кинигопулу, Том Уильямсон. В переднем ряду: Ян Янечка, я и Джон Уайбл (со своим любимым панголином).

Фотография предоставлена Стивом Брусатти

Просачиваясь сквозь кору к поверхности, магма разливалась тысячами горизонтальных слоев, которые называются силлами или пластовыми интрузиями. При этом она буквально выжигала органическое вещество, с которым соприкасалась. Происходило то же, что в двигателе, где сгорает бензин: выделялись парниковые газы — углекислый газ и еще более активный газ — метан. В атмосферу попали триллионы тонн углерода, и уровень углекислого газа в 2–8 раз превысил тот, что был в палеоцене, и без того жарком. Температура взлетела, оставив характерный химический след в отложениях: резкое снижение доли тяжелого изотопа кислорода (¹⁸O), у которого больше нейтронов, чем у более легкого изотопа (¹⁶O). Из лабораторных опытов нам известно, что соотношение этих двух изотопов представляет собой палеотермометр и что оно говорит о подъеме температур на 5–8 ℃ на границе палеоцена и эоцена.

Такое интенсивное глобальное потепление привело к серьезным последствиям для экосистем и их млекопитающих. Нагляднее всего это наблюдается на материалах лучшей в мире ископаемой летописи млекопитающих, охватывающей рубеж палеоцена и эоцена, из бассейна Бигхорн на севере штата Вайоминг, к западу от величественных гор Бигхорн, которые пересекают туристы на пути в Йеллоустонский заповедник. Филип Гингрич и целая когорта его студентов и коллег — в их числе Кен Роуз, Джон Блох, Эми Чю и Росс Секорд — сделали себе имена на описании этих окаменелостей, выкопав тысячи скелетов, челюстей и зубов млекопитающих, переживших ПЭТМ.