Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Залежи угля в карбоне обладают интересной особенностью: они обычно встречаются в виде чередующихся слоев угля и морских осадочных пород. В силу экономической важности эти залежи изучали очень подробно, и причины такого чередования хорошо известны — это результат колебаний уровня моря. Когда уровень был низким, прибрежные болота процветали; когда он повышался, то болота затоплялись, а органические остатки погребались под океаническими отложениями. Но почему уровень моря колебался? Почти наверняка это происходило из-за циклов оледенения, похожих на те, что вызывали изменения уровня моря во время плейстоценового ледникового периода. По мере того как буйная растительность карбона забирала двуокись углерода из атмосферы, парниковый эффект ослабевал, и температура падала. Гондвана по-прежнему находилась в районе Южного полюса, и на ней начал образовываться постоянный лед. Повышение альбедо способствовало дальнейшему похолоданию, а астрономические циклы Миланковича, описанные в главе 8, вызывали поочередное наступление и отступление льдов, что и привело в результате к колебаниям уровня моря, сформировавшим слоистые залежи угля.

Каменноугольный ледниковый период был как минимум таким же масштабным и определенно более длительным (он продолжался и в пермском периоде), чем ледниковый период в конце ордовика. Ледниковые отложения каменноугольно-пермских событий обнаруживаются в Южной Африке, Австралии, Южной Америке и Индии. Альфред Вегенер использовал их при разработке теории дрейфа континентов. Однако несмотря на продолжительность и географические масштабы, на каменноугольно-пермский ледниковый период не приходится ни одно массовое вымирание — возможно, потому, что он начинался постепенно, а первоначальное понижение уровня моря оказалось не таким катастрофическим (для среды обитания), как то, что случилось в конце ордовика.

Однако в конце пермского периода произошло крупнейшее из большой пятерки вымираний, в результате которого погибла большая часть жизни на Земле. Как описывалось в главе 10, имеющиеся факты в целом свидетельствуют, что вымирания происходили поэтапно в ответ на относительно постепенные изменения окружающей среды, за которыми последовали одно или несколько кратковременных катастрофических событий, вероятно, связанных с излияниями Сибирских траппов.

Ко времени пермско-триасового вымирания суперконтинент Пангея уже полностью сформировался. Пангея была сильно вытянута: на юге современные материки южного полушария входили в Гондвану, а на севере располагались современные Европа, Северная Америка и большая часть Азии (рисунок 33). Фактически можно было пройти по суше от полюса до полюса. Однако после вымирания осталось мало животных, которые могли бродить по этой обширной территории, и точно так же мало животных оставалось в едином океане, окружавшем Пангею. Кризис оказался настолько серьезным, что восстановление биологического разнообразия до прежнего уровня потребовало много времени — оно шло гораздо медленнее, чем при других крупных вымираниях фанерозоя. Одно из свидетельств его серьезности — так называемые таксоны Лазаря, названные так по имени воскрешенного библейского персонажа^[65]. Существуют виды животных, которые полностью исчезли из палеонтологической летописи на пермско-триасовой границе, но затем появились снова после огромного перерыва. Наиболее вероятное объяснение таково: такие виды едва смогли выжить при вымирании, сохранившись только в отдельных местах и в малом количестве; потребовалось много времени, чтобы они снова стали настолько многочисленными, чтобы мы смогли найти их окаменелые остатки.

Рисунок 33. Положение континентов в начале кембрийского периода (внизу), рядом с пермско-триасовой границей (в середине) и на мел-палеогеновой границе (вверху). На самой ранней из карт Лаврентия включает большую часть современной Северной Америки; Балтика — Скандинавию, Восточную Европу и части западной России, а Гондвана — нынешние материки южного полушария (Африку, Австралию, Антарктиду и Южную Америку) и Индийский субконтинент. К моменту окончания мелового периода форма материков уже вполне узнаваема. (По материалам карт Рона Блейки, университет Северной Аризоны; смотрите http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/).