Ускорители и замедлители эволюции

Ускорители и замедлители эволюции. В одном лишь были едины Кювье и Сент-Илер какие-то грандиозные силы вмешивались в эволюцию жизни, и в результате этого вмешательства появлялись более совершенные формы животных.

Казалось, эволюция время от времени подвергалась действию таинственного ускорителя.

Впрочем, такую же роль может сыграть и тормоз. Представим себе, что этот тормоз замедляет или вовсе сбрасывает с конвейера эволюции какие-то виды, например, владевших миллионы лет землей динозавров, мешавших развитию других видов, а именно - млекопитающих. Так возникает больше простора для развития видов более жизнестойких, перспективных, с точки зрения природы. О действии некоего тормоза, по существу, говорит и палеонтология. Чередование богатых окаменелостями слоев с горизонтами, скудными на них на что первыми обратили внимание Ж. Кювье и Сент-Илер, сегодня есть истина, подтвержденная всей историей науки об ископаемых.

Но что же могло послужить ускорителем или замедлителем эволюции? Мы не будем рассматривать вмешательство в дела развития природы ни инопланетян, ни провидения. Ограничимся известными науке естественными силами. Без сомнения, это были высокоэффективные, мощные воздействия, способные, например, в короткий срок уничтожить могучее и многочисленное стадо динозавров, насчитывающее несколько сот видов - среди них были малютки весом в единицы килограммов и гиганты - в десятки тонн. Динозавры господствовали на суше, в воде и воздухе. 3.2.1. Теория катастроф Ж. Кювье, как космическое вмешательство в процесс эволюции. В последние годы все новые гипотезы вспоминают о теории катастроф Ж. Кювье и пополняют арсенал природных сил, способных повлиять на ход эволюции.

Пожалуй, первое место среди них принадлежит метеоритной гипотезе. Три исследователя - бельгиец Жан-Георг Казье и американские геохимики Филипп Клейс и Стенли Марголис недавно опубликовали гипотезу, которая, на их взгляд, пересматривает ход эволюции.

В ее основу положен более полный учет влияния космических сил на жизнь, развивавшуюся на Земле. Начнем с того, что жизнь зародилась в океане. Растения первыми переместились на сушу, по прошествии долгого времени за ними потянулись амфибии, а затем сушу захватили животные, получающие кислород из воздуха.

Но еще на уровне амфибий произошло расщепление животного мира. Одни дали направление развитию ящеров и иных пресмыкающихся, других - их назвали териодонтами, или зверообразными можно рассматривать как группу, связывающую нынешних млекопитающих с этими древнейшими наземными позвоночными. Еще в давние времена до эры динозавров высшие териодонты - терапсиды приобрели многие черты строения и физиологические особенности, характерные для млекопитающих. Это - лактация, способ дыхания и питания, обоняние Но вдруг терапсиды исчезают.

В геологических слоях более поздних, чем триасовый период, палеонтологи не находят останков терапсид. У филогенетического древа оказались обломанными крупные ветви. Однако какие-то ветви терапсид, видимо, ставшие предками млекопитающих, выжили, ускользнув от уничтожающего удара природы. Но тем не менее палеонтологи несравненно чаще встречают в поздних слоях обширные кладбища динозавров. Эти пресмыкающиеся, если судить по раскопкам, владели планетой примерно 150 миллионов лет. Однако эра динозавров неожиданно заканчивается 64,5 миллиона лет назад.

Ученые разных наук небывало дружно ухватились за вопрос почему так стремительно исчезло с лица Земли обширное сообщество динозавров? Было выдвинуто множество гипотез. Вот три из них. Повышенная активность вулканов газы и выброшенный пепел пеленой затянули небо и ослабили солнечную радиацию - динозавры не вынесли похолодания. Вспышка близкой к Земле сверхновой звезды - животные не выдержали облучения.

Журнал Шпигель ФРГ , посвятивший динозаврам не одну публикацию, считает самой достоверной гипотезу, поддержанную американским физиком лауреатом Нобелевской премии Луисом Альваресом, конструктором первого циклотрона. В 1980 году Альварес ознакомился с обнаруженным в Южной Франции геологическим слоем, очень богатым ядовитым иридием. Этот элемент, скромно представленный в земной коре, заметно присутствует в метеоритах. Либо крупный метеорит, либо дождь метеоритов доставил этот элемент на Землю. Слой земли, содержащий иридий, имеет возраст как раз 64,5 миллиона лет, то есть совпадает по времени с гибелью динозавров.

Убедительный аргумент в упомянутом выше конкурсе гипотез. Десятилетние дебаты палеонтологов закончились принятием этой гипотезы как наиболее вероятной правда, несогласные с этой гипотезой видят главный ее аргумент в том, что в деле участвовал физик с громким именем. Есть еще одна метеоритная гипотеза, которую продолжают обсуждать серьезные ученые. Не так давно на острове Гаити были найдены мелкие стеклянные шарики, словно пролившиеся здесь дождем.

Ученые полагают, что такой дождь здесь выпал после удара метеорита о полуостров Юкатан. Рассеянные шарики и кварцы, расплавившиеся на дне кратера, образованного упавшим метеоритом, имеют одинаковую геохимическую природу. Метеорит был размером с десятикилометровую скалу и при ударе выделил примерно 70 миллионов мегатонн энергии - это во много раз больше, чем атомные заряды, созданные человеком.

Поднятая ударом метеорита пыль окутала всю планету, а главное - испарившиеся вещества самого космического пришельца сконденсировались в верхних слоях атмосферы в крохотные непрозрачные шарики, позже пролившиеся дождем на Землю. Пылевая вуаль, окутавшая планету на долгие годы, понизила на несколько градусов среднегодовую температуру Земли. Наступила затяжная зима именно такую предвещают нам физики, если разразится атомная война. Азотные окислы, образовавшиеся в атмосфере при высокой температуре взрыва, потом в виде кислотных дождей поливали динозавров.

Но даже уцелевшие животные подверглись новому испытанию постепенно атмосфера очистилась и вновь стала прозрачной, но в ней сохранились газы, вызвавшие парниковый эффект. Получилось, как в контрастном душе сначала динозавров охватил жуткий холод, потом - невыносимая жара. Ящеры не выдержали этого испытания. Не менее драматичными событиями оборачивается падение крупного метеорита в мировой океан. Поскольку он занимает более 70 процентов поверхности Земли, то, надо думать, и метеоритных попаданий в него было значительно больше, чем на сушу. Математическая модель такой катастрофы составлена русским астрономом Л. Крживским.

Она исходит из того, что в океан падает метеорит поперечником в десять километров. В ответ на падение такого гиганта из стратосферы выпадает снег. Образовавшиеся мощные облака окутывают планету, идут нескончаемые ливни. Так, по расчетам ученого, продолжается многие десятки тысячелетий.

Затем появляется парниковый эффект - средняя температура на планете поднимается на десятки градусов. Так выглядят метеоритные гипотезы, пытающиеся объяснить исчезновение с лица Земли одного из выдающихся представителей животного царства. Однако массовая гибель динозавров - явление не уникальное. Такого рода события в истории биосферы случались неоднократно. Палеонтологи считают, что за последние 500 миллионов лет жизнь на Земле по меньшей мере пять раз подвергалась угрозе почти полного уничтожения мы уже говорили о гибели терапсид. Например, 368 миллионов лет назад на Землю упал метеорит со скоростью в сто раз превышавшей скорость звука.

Гигантский космический странник ударился о скалы в 250 километрах от нынешнего Стокгольма. Миллионы тонн поднявшейся в воздух пыли, расплавленные породы, окислы азота стали следствием этой чудовищной катастрофы. Кислотные дожди и прочие губительные спутники этого столкновения уничтожили живность не только на суше, но и в море - коралловые рифы, панцирных рыб и множество мелких морских животных.

Погибло около двух третей всех живых существ. Американские палеонтологи считают, что и терапсиды, предшественники млекопитающих, были уничтожены громадным метеоритом. Уцелели только самые жизнестойкие. Гипотеза катастроф как движущей силы эволюции, выдвинутая когда-то Ж. Кювье, в наши дни получила поддержку американского палеонтолога Д. Даула. Он насчитал до 40 массовых исчезновений животных, и всякий раз, по его мнению, гибель приходила из космоса.

Эта точка зрения вызвала, конечно, и критические замечания Главное, чего требуют несогласные с ней назвать, что же стало причиной исчезновения того или иного сообщества живой природы. Но авторам гипотезы нужно время ведь в систематику палеонтологии надо внедрить историю встреч Земли с метеоритами. Угроза может прийти из космоса не только в облике исполинского метеорита. Во Вселенной есть и другие барьеры, которые должна взять живая материя, чтобы уцелеть на нашей планете. Жизнь появилась на Земле около 2500 миллионов лет назад.

Вначале это были одноклеточные, затем животные, лишенные скелета, например, так называемые медузоидные. Но их возраст много меньше - они не старше 570 миллионов лет. Как известно, Земля вместе с Солнечной системой вращается вокруг центра тяжести нашей Галактики. Период обращения равен примерно 230 миллионам лет. Это значит, что живое население планеты более десятка раз обернулось вокруг галактического центра.

Что могла встретить Земля на этом долгом пути? Астрофизики убеждены, что сменам животного мира предшествовали вспышки так называемых сверхновых звезд. Такие события не столь редки в нашей Галактике - одно-два в столетие. А сколько веков несет на себе Земля живую материю! Если взрыв такой звезды произойдет близко, не только жизнь, но и вся планета может быть попросту испепелена. Если же расстояние от взрыва достаточно велико, особенно стойкие организмы могут выжить, хотя большая масса живых существ погибает.

Расширяющееся вещество взорвавшегося светила образует сферу из раскаленных газов, они в своем движении сжимают и нагревают рассеянную материю, присутствующую в межзвездном пространстве. Эти обе нагретые сферы - тоже опасность для населенной планеты, хотя угроза жизни заметно уменьшается с удалением от сверхновой. Некоторые исследователи считают, что могут быть вредоносными и пылевые облака, занимающие в космосе огромные пространства. Если Солнечная система встретит их на своем пути, то пыль частично затенит свет, идущий от Солнца, на планетах может сильно понизиться температура - опять урон для жизни.

Беда, постигшая живые существа, не ограничивается только холодом. Дело в том, что с понижением температуры увеличивается растворимость в воде двуокиси углерода. Следовательно, в атмосфере его становится меньше. В первую очередь от этого страдает растительный мир, для которого двуокись углерода - основной источник питания. За ним начинается голод у растительноядных, а затем вымирают и хищники.

К сожалению, астрономия не может указать хоть один конкретный случай прохождения Солнечной системы через космические пылевые облака, хотя за 2,5 миллиарда лет странствий по Галактике нашей населенной жизнью Земли случай этот весьма вероятен - как и его последствия. 3.2.2.