Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир

В поисках ископаемых остатков этой части временной шкалы сэр Мурчисон и совершил в 1840–1841 гг. далекое путешествие на самый край Европы — в Приуралье. Сопровождал его российский минералог Николай Иванович Кокшаров. Как и предвидел шотландец, в этой части континента слои, отвечавшие новому красному песчанику, оказались наполнены остатками разнообразных растений и животных. Уже в 1841 г. в письме Московскому обществу испытателей природы сэр Мурчисон сообщил, что считает своим долгом назвать последний период палеозойской эры пермским — по имени древнего народа, упоминавшегося в русских летописях XII в. Интересно, что слово «пермь», вероятно, происходит от вепсского «перама» — «дальняя земля». А осваивался Пермский край в первую очередь ради добычи соли и меди, образовавшихся как раз в пермском периоде. Ныне стратиграфическая шкала пермской системы, еще 20 лет назад полностью укомплектованная российскими ярусами — от ассельского до татарского, в средней части (гвадалупский отдел) стала американской, а в верхней (лопинский отдел) — китайской. У России остается только нижний, приуральский отдел с ассельским, сакмарским, артинским и кунгурским ярусами, названия которых произведены от рек Ассели и Сакмары, поселка Арти и города Кунгура.

Каменноугольная система имеет несколько другую историю: уже в самом начале XIX в. геологи Великобритании использовали понятие Coal Measures (угольные толщи) для мощных пластов каменного угля, обеспечивших топливом фабрики первой индустриальной революции и процветание Британской империи. Поскольку обширные каменноугольные бассейны того же времени существовали в Испании (Центрально-Астурийский), Франции и Бельгии (Северо-Французский), Германии (Рурская область), Польше (Люблинский и Верхнесилезский), Украине и России (Донбасс), в других европейских странах, это название сочли удобным использовать и для Международной геохронологической шкалы. Правда, в Северной Америке отложения того же возраста и также содержавшие значительные угольные запасы получили другие, местные названия: миссисипская и пенсильванская системы. К концу прошлого века геологи разных стран договорились, что основным международным подразделением останется каменноугольная система с двумя отделами — миссисипским (нижним) и пенсильванским (верхним).

Типовые разрезы многих более дробных подразделений каменноугольной системы располагаются в Центральной России: серпуховский, башкирский, московский, касимовский и гжельский ярусы увековечили на геологических картах Серпухов, Башкирию, Москву, Касимов и Гжель. Именно в Восточной Европе находится достаточно полная, непрерывная последовательность морских отложений, накопившихся за этот интервал земной истории.

А начинался и заканчивался интервал, о котором пойдет речь в этой главе, двумя крупными катастрофами — позднеордовикским и пермско-триасовым массовыми вымираниями, двумя из шести подобных событий за всю историю Земли.

Глава 25. Неожиданный конец ордовикской истории

Поскольку морской водорослевый планктон (акритархи и хитинозои) и цианобактериальные маты в ордовикском периоде были не только очень разнообразны, но и обильны, массовые скопления отмерших остатков этих организмов формировали горючие сланцы, например кукерситы (названы по мызе Кукрузе на севере Эстонии). Примечательно, что практически все органические остатки в кукерситах представляет один тот же вид матообразующих цианобактерий — глеокапсоморфа (Gleocapsomorpha prisca). Время формирования наиболее обширных залежей горючих сланцев — хирнантский век (445,2–443,4 млн лет назад) — совпадает с наступлением очень короткого и неожиданного похолодания, приведшего к намерзанию обширного ледового щита вблизи Южного полюса, где в то время находилась североафриканская часть Гондваны. Теплолюбивые донные организмы — обызвествленные губки и кораллы, крупные брахиоподы, двустворки и трилобиты, иглокожие, а также населявшие водную толщу конодонтофориды и граптолиты — выжили только в тропическом поясе, в мелководных морях Лаврентии, Сибири, Балтии и Южного Китая. В целом разнообразие животного мира резко сократилось — на 80–85 % в пересчете на виды, а трилобиты и граптолиты с тех пор перестали быть обычными обитателями морей. Даже в низких широтах на время поселились холодоустойчивые животные — мелкие брахиоподы и кораллы. Похолодание выявлено по изотопной подписи кислорода (δ¹⁸О), прекрасно сохранившейся в фосфатных конодонтах и отклонившейся на +3‰ (так как значительная доля легкого изотопа оказалась «заморожена»), и по следам оледенения — тиллитам и другим ледниковым отложениям Гондваны. Моделирование климатических изменений с учетом положения континентов и системы морских течений предполагает снижение уровня СО₂ с 3,2 до 1,6 % и падение температуры поверхностных морских вод в тропиках с +40 до +17 °C (сегодня +28 °C). Впрочем, уровень углекислого газа все равно в 40 раз превышал современный (0,04 %).