Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Животным для жизни нужен кислород, поэтому необходимым условием для их эволюции было повышение содержания кислорода в атмосфере и насыщение этим газом океанов. Самые старые известные окаменелости животных найдены на полуострове Авалон на Ньюфаундленде: им примерно 575 миллионов лет. Эти большие сложные мягкотелые организмы знаменуют начало ускоренной эволюции эукариотов после более чем миллиарда лет совсем незначительных изменений. Вполне вероятно, что повышение уровня кислорода было не единственным фактором скоростной эволюции. Эти новые существа могли наслаждаться благоприятным климатом, пришедшим на смену колебаниям криогения: по мере таяния ледников по краям континентов появлялись моря, создававшие множество новых экологических ниш для живых организмов.

Конечно же, эти животные возрастом 575 миллионов лет, оставшиеся в скалах Ньюфаундленда, появились не мгновенно. У них должны иметься предки, однако на сегодняшний день достоверных физических свидетельств об этих предках не найдено. Впрочем, имеются сообщения о химических признаках древней жизни в породах возрастом несколько более 635 миллионов лет: эти биомаркеры указывают на существование примитивных животных, похожих на губки. Недавно появилось также сообщение о губкоподобных окаменелостях в австралийских осадочных породах примерно того же возраста. Если данные подтвердятся, это будет означать, что какие-то сложные животные эволюционировали во время последнего оледенения в криогении, а, может, даже до него. Тем не менее, данные палеонтологических находок показывают, что основной всплеск эволюции произошел после отступления ледников и потепления климата.

Одна из идей, которые вытекают из нашего краткого путешествия по протерозойскому эону — от скрытого в тумане начала на границе с архейским периодом до более изученной эволюционной вспышки ближе к его концу — существование зависимостей между геологическими явлениями, которые на первый взгляд кажутся не связанными между собой. Строительство континентов, парниковые газы, климат, химия океана, биологическая эволюция — все это взаимосвязано тем или иным образом. Информация из протерозойских обнажений показывает, насколько тесно на самом деле объединены различные части Земли как системы.

Глава 8Холодные времена

Ледниковые периоды в конце протерозойского эона, несомненно, относились к самым суровым временам в истории нашей планеты. Однако эти холодные отрезки времени были так давно, что мы имеем о них только общее представление и никогда не сможем восстановить многие мелкие детали. Например, мы не знаем точную конфигурацию ледяных щитов, происходило ли регулярное увеличение и уменьшение ледников во время ледниковых периодов, какой толщины были льды, и насколько сильно повышался и понижался уровень океанов в ответ на образование и таяние льдов. Однако всё это (и многое другое) мы знаем о гораздо более позднем ледниковом периоде, который непосредственно повлиял на людей, воздействуя на наши ландшафты, наш климат и даже нашу эволюцию. Знания, накопленные об этом недавнем периоде, дали нам глубокое понимание того, как работает климатическая система Земли, и облегчили понимание тех признаков, которые оставили в геологической летописи ледниковые периоды далекого прошлого. Они также дают нам базу для понимания того, как система климата может реагировать на будущие возмущения.

Этот последний ледниковый период обычно называют «плейстоценовым», но это название несколько запутывает. Плейстоцен — это подразделение геологической шкалы времени, эпоха, начавшаяся 1,8 миллиона лет назад и закончившаяся 11 400 лет назад; однако плейстоценовый ледниковый период начался раньше, примерно 3 миллиона лет назад, и продолжается до настоящего времени. В среднем на этом промежутке Земля была гораздо холоднее, чем сегодня. Но, хотя в плейстоцене доминировало оледенение, имелись и теплые отрезки, когда климат был как минимум таким же мягким, как сейчас. При исследованиях плейстоценового ледникового периода установлено, что в это время температуры постоянно колебались: длительные холодные отрезки, когда лед покрывал до 30 % поверхности планеты, перемежались короткими, гораздо более теплыми интервалами. При отсутствии других влияющих факторов (например, воздействия людей) можно было бы ожидать, что такая закономерность продолжится, и современный теплый отрезок закончится новым охлаждением Земли до состояния очередного ледникового периода.