Пермська трагедія – біологічна катастрофа давнини
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Страшна катастрофа сталася 280 мільйонів років тому, в кінці пермської епохи. Минуло якихось 55 мільйонів років – а це, за геологічними мірками часу зовсім небагато – і половини видів тварин і рослин, що мешкали до цього на нашій планеті, мов і не було. Як не численні були плазуни, що почали якраз в цей час свою ходу до зеніту слави, як не різноманітні стегоцефали, як не оригінальні по конструкції новачки-хвойні, всі вони ні в якій мірі не могли компенсувати той мор, що напав на інших представників фауни і флори. У стислі терміни зі сцени зникають тисячі різновидів древніх риб, трилобітів, плеченогих, коралів та інших мешканців моря, на суші масами гинуть пишні колись зарості лепідодендронів…
Але чому, чому вони раптом вимерли? Хто тільки не намагався відповісти на це питання – геологи і астрономи, біологи і геофізики, палеонтологи і автори фантастичних романів. Явище дійсно складне, і будь-яка здорова ідея може виявитися корисною.
В останні роки пермською трагедією зацікавилися геотектоністи – прихильники гіпотези дрейфу континентів. Ця гіпотеза, яка завоювала нині безліч прихильників, свідчить, що в найдавнішу з древніх епоху докембрію на нашій планеті був лише один континент. Але приблизно 570 мільйонів років тому він розколовся на чотири окремих ділянки суші. Минуло ще щось близько 350 мільйонів років, і ці материки знову з’їхалися разом, утворивши єдину Пангею, тобто Всеземлю.
Однак в мезозої Пангея знову роз’єдналася на материки, які, повільно «переповзаючи» по обличчю планети, поступово взяли знайомі нам нині обриси і розташування. Ось на цьому тлі «рухомого в рухомому» і спробували осмислити проблему вимирання видів американські вчені Джеймс У. Валентайн та Елдрідж М. Муре, запропонувавши таку гіпотезу.
Як тільки на Землі виникла Пангея, загальна площа шельфів, що оточують всі континенти, різко скоротилася. А більша частина біомаси зібралася саме на мілководді. Біля берегів єдиного континенту кліматичне середовище було, загалом, однакове. А однакова обстановка призводить, згідно із законами еволюції, до малої різноманітності видів тварин і рослин. Коли ж Пангея розкололася, її частини далеко розійшлися одна від одної, різноманіття природних умов змусило активно працювати всі механізми пристосування, і число видів фауни і флори стало бурхливо збільшуватися. Адже, дійсно, з початку мезозою життя на Землі почало повертатися до втрачених було позицій.
Така гіпотеза, загалом, досить правдоподібна, але здається трохи примітивною. І ось, виступаючи на конференції Американського геологічного союзу, науковий співробітник Міссісіпського університету Річард Л. Боуен не те щоб спростував, але значно підправив її. Річард Боуен – не тільки геолог, але і палеоокеанолог, фахівець з древніх морів. Це і дозволило йому зібрати безліч даних про те, як з часом змінювалися температура і солоність води в Світовому океані за останні 300 мільйонів років.
І виникла така картина. Спочатку об’єднання Пангеї збіглося з бурхливим таненням льодовиків. Прагнучи в океан, талі води істотно знизили його температуру, особливо на глибині. Полярні, субполярні і навіть, може бути, помірні моря були недалекі від точки замерзання. Але ж відомо, що холодні і щільні води вміють відмінно утримувати в собі хімічні речовини, що служать їжею для мешканців моря. Недарма і сьогодні райони, де течії підіймають з глибин до поверхні холодні маси води, служать рибалкам найкраще. Так достаток їжі призвів до достатку життя. Але з середини пермського періоду і, особливо в його кінці талі води перестали надходити в Світовий океан, його температура піднялася, їжі стало менше.
Та тут ще, як на зло, скачки солоності. Те ж саме пермське заледеніння сильно переорало сушу. Поорана земля легше віддавала зовнішнім водам всі свої солі. Поступаючи в океан, вони підвищили його солоність приблизно на третину. Тільки мешканці моря встигли звикнути до цього, як процес припинився, причому куди більш різко, ніж почався, і багато організмів, вже не зумівши пристосуватися до нових обставин, загинули. Виявляється, з початку пермського періоду Світовий океан втратив не мало не багато шість мільйонів кубічних кілометрів солей. З них чотири з половиною мільйона – до тріасового періоду, тобто відразу після закінчення пермського. Свідчень тому безліч: в Алжирі і китайській провінції Сичуань, в Марокко і Індокитаї знаходять багаті поклади солей якраз з таким віком.
Як вважає Боуен, найбільша біологічна катастрофа в історії Землі сталася від «недосолу» і «перегріву».