Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Сведения о пяти крупнейших вымираниях фанерозоя мы получаем в основном из палеонтологической летописи животных, обитавших в океанах. Это самые многочисленные и биологически разнообразные окаменелости из имеющихся, причем у них глобальный характер — ведь морские окаменелости встречаются на всех континентах. Имеются данные и о сухопутной жизни (особенно для мел-палеогенового вымирания — самого последнего из пятерки), но в целом наземная палеонтологическая летопись очень скудна по сравнению со сведениями о морских животных. Однако даже в случае морских животных сохраняется лишь небольшая доля живущих видов: как указывалось в начале книги, эта доля оценивается в 1 %, а это означает, что мы никогда не узнаем о большинстве животных, населявших океаны планеты. Тем не менее, несмотря на отсутствие многих растений и животных, палеонтологическая летопись фанерозоя дает четкое представление об эволюции и той роли, которую в ней сыграли массовые вымирания.

Палеонтологи не раз обдумывали и перепроверяли идею, что такие массовые вымирания могут оказаться иллюзией, результатом нерепрезентативной выборки, нераспознанными пробелами в летописи или приданием глобального характера каким-то географически ограниченным биологическим кризисам. Однако проведенные строгие статистические тесты опровергают такие возможности. Если анализировать скорость вымирания на коротких отрезках по всему фанерозойскому эону, то по масштабам выделяются пять интервалов особенно сильного снижения биологического разнообразия, когда резко падало количество видов, родов и семейств растений и животных. Большая часть исследований сосредотачивается на количестве исчезающих видов или родов, и эти данные показывают, что изменения в числе родов особенно велики для трех вымираний: на пермско-триасовой границе, на ордовикско-силурийской границе 443 миллиона лет назад (рисунок 32) и на мел-палеогеновой границе. Некоторые палеонтологи считают, что только эти три случая и следует считать настоящими массовыми вымираниями.

Мел-палеогеновое вымирание привлекло больше всего внимания, поскольку только у него есть неоспоримые доказательства какого-то мгновенного катастрофического события, совпадающего по времени с вымиранием. Однако по количеству исчезнувших видов оно занимает только третье место. Пермско-триасовая граница отмечена исчезновением минимум 95 % животных, обитавших в океанах; ордовикско-силурийское вымирание затронуло 85 %. Для мел-палеогенового вымирания этот показатель — примерно 75 %. Некоторые палеонтологи считают, что во время пермского вымирания жизнь на Земле была на грани исчезновения. Возможно, это преувеличение, ведь бактерии и археи уже пережили миллиарды лет, включая оледенения Земли-снежка, времена суперпарникового эффекта, радикальные изменения химии океанов и почти наверняка падения астероидов, еще более опасных, чем тот, с которым столкнулась Земля на мел-палеогеновой границе. Эти организмы смогли пережить даже более сложные биологические кризисы, чем кризис, отметивший пермско-триасовую границу.

Удивительно, но ордовико-силурийское вымирание — самое древнее из массовых вымираний фанерозоя — задокументировано очень хорошо. Когда ордовикский период подходил к окончанию, активность Солнца была примерно на 5 % ниже сегодняшней, однако высокий уровень углекислого газа в атмосфере (по оценкам, во много раз превышавший современный) обеспечивал сильный парниковый эффект и поддерживал высокую температуру на планете. Ни на одном из материков не имелось больших ледяных щитов. Современные материки южного полушария объединялись в континент Гондвану — часть расколотого суперконтинента Родинии. Пока Гондвана дрейфовала на юг в полярные регионы, климат резко похолодал, и начался ледниковый период. Ледниковые отложения того времени найдены в большей части северной Африки и восточной Южной Америки — регионах, которые тогда находились недалеко от Южного полюса.

Что могло вызвать ледниковый период в то время, когда уровень парниковых газов и глобальных температур был таким высоким? Одно из предположений состоит в следующем: причиной стало горообразование, особенно в восточной части Северной Америки, где над зоной субдукции начали формироваться горы, которые в конечном итоге станут Аппалачами. Оно вызвало усиленное химическое выветривание, которое истощило атмосферный диоксид углерода и привело к глобальному понижению температуры. Когда в высоких широтах Гондваны стали появляться ледники, понижение температуры усилило эффекты обратной связи, особенно повышение альбедо.