Конечно, дышать они атмосферным кислородом еще не умели (просто хладнокровие им помогало медленно расходовать нужный для окислительных реакций кислород, растворенный в крови). Поэтому поначалу так и прыгали туда-сюда: замерзли в воде – вылезли погреться на солнышко, потом обратно в воду ("подышать"). Но в воде пищи оставалось все меньше и меньше, а за наземными насекомыми надо было бегать быстро, прыгать (соответственно, ценный кислород расходовать). Пришлось "выращивать" легкие. Получилась что-то среднее между крокодилом и ящерицей – рептилия.
Но до "царства динозавров", на самом деле еще далеко. Пока очередное оледенение, уничтожившее "царство моллюсков", закончилось, прошло еще несколько миллионов лет и только 300 миллионов лет назад на планете опять стало тепло.
Это потепление совпадает с очередным периодом геологической активности – эпейрогенезом (от гречесго "эпейрос" – континент), когда в результате сильных сдвигов земной коры (причины неизвестны) произошло поднятие некоторых ее частей.
Именно поэтому мы с удивлением рассматриваем осадочные пласты суши и даже гор, понимая, что когда-то они были океанским дном.
Выжившие после оледенения растения и животные радуются вновь теплому климату и быстро колонизируют "новую планету" – сушу. На радость "сухопутной" жизни как раз в то время все континенты из-за движения земной коры и дрейфа были еще раз "собраны" в единый суперконтинент – Пангею. В те времена на Земле был всего один океан – Панталасса и остатки моря Тэтис между Европой и Африкой. Зато на суше от таяния льдов присутствует большое количество "пресных морей" – огромных озер и болот, вокруг которых быстро развивается растительная и животная жизнь.
Возьмем себе за заметку важный факт – в тот период концентрация СO2 в атмосфере была… гораздо выше, чем сейчас. Долгие извержения вулканов "напитали" воздух углекислым газом, что вызвало настоящее буйство растений.
То, насколько эта жизнь была буйной, свидетельствуют огромные залежи угля, имеющиеся в наличии на всех континентах. Каменный уголь – это ведь и есть те самые леса, хвощи и другая биомасса, которые выросли на суше после потепления 300 миллионов лет назад. Растения "жирели" от обилия углекислого газа в атмосфере, активно перерабатывая его в биомассу.
В науке этот период так и называется – "карбонифер" (период создания угля). Никогда больше в истории планеты на ее поверхности не было столько растительности. Это было настоящее "царство растений", которые достигали гигантских размеров. Деревья достигали высоты 30 метров, а хвощи и травы – 15 метров. Вместе с растениями на суше царили и их лучшие друзья – насекомые. Насекомые тоже были не мелкими – над полями гигантских цветов и папоротников летали стрекозы с размахом крыльев в 60 сантиметров. Гигантские пауки, муравьи и осы были опасными хищниками. А еще сила насекомых была в их количестве.
Рептилии в эту благодатную эпоху предпочитали отсиживаться в своих болотах, где можно было спастись от небезопасных "орд" назойливых насекомых, ловили "отбившихся от группы", тихо переваривали и ждали своего часа.
И час рептилий пробил! 248 миллионов лет назад происходит очередная и самая ужасная экстерминация всего живого на Земле. За сравнительно короткий период более двухсот семей (!) живых организмов исчезают с лица Земли, или около 95 % всех видов жизни. Особенно сильно это опять касается морской жизни – 98 % видов аммоноидов, 50 % видов кораллов. Некоторые группы, например трилобиты, вымирают полностью. На суше катастрофа пощадила чуть большее количество видов: исчезает около трети видов растений, сухопутные позвоночные теряют больше половины своего состава, а из рептилий и амфибий остается менее трети видов.
Это вымирание длилось несколько миллионов лет, поэтому гипотеза внешнего вмешательства (метеорита или непонятной космической радиации) тут не подходит.
Что мы знаем о климатическом изменении этой эпохи? Мы знаем, что на гигантском континенте постепенно становилось очень жарко и очень сухо. В центре континента образовались степи и пустыни, пресные озера и болота высохли, растения без воды стали погибать. Пожары уничтожали леса деревьев и хвощей. Животные уходили из центральных районов. В прибрежной зоне климат тоже менялся: море отступало – его уровень понизился на 250 метров, что делало уже сухой континентальный климат еще более засушливым. Интересно и сильное падение солености воды океана – очевидно, все ледники полностью растаяли.
А еще в ту же эпоху начались массовые извержения вулканов, расположенных на территории современной Сибири. Общая зона, залитая базальтовой лавой в Сибири покрывает два с половиной миллиона квадратных километров и имеет толщину до 3000 метров! Эти гигантские извержения продолжались почти миллион лет.
В общем, опять за период менее 10 миллионов лет, все живое на планете умерло, оставив на "расплод" только 5 % видов.
Точную климатическую картину этого периода восстановить трудно. Извержения сибирских вулканов должны были выбрасывать в атмосферу миллиарды тонн вулканической пыли, которая, не пропуская солнечный свет, создала эффект ядерной зимы. Температура на поверхности планеты быстро упала. Поскольку до похолодания климат на планете был очень жаркий и сухой, то наставшая ядерная зима была сухой. Ледников было мало. Вулканы Сибири, с одной стороны, нагревали атмосферу рядом с собой, но с другой – лишали планету солнечного света. Огромный континент Пангея превратился в замерзшую тундру вокруг котла магмы.
Там-то, неподалеку от этого котла, где было не слишком жарко и не слишком холодно, и выжило некоторое количество животных и растений – всего 5 % видов. В их числе были "коллективные" насекомые, научившиеся с тех пор строить длинные подземные или искусственные галереи с системами терморегуляции "греющиеся трением". Это были предки современных муравьев и пчел, которым, чтобы выжить, пришлось значительно уменьшить свои размеры. Выжили неподалеку от них и наши рептилии, прятавшиеся в разогретых вулканами болотах.
С этой катастрофой, датируемой 250 миллионами лет назад, совпадает начало новой геологической эры нашей планеты – мезозойской, которая будет длиться 185 миллионов лет.
В начале мезозоя в результате активизации тектонических процессов, которые, судя по оставшейся с тех времен базальтовой лаве, были очень глубокими и затрагивали не только земную кору, но и мантию, единый континент (теперь это уже Пангея) начинает "разваливаться" на части с чертами уже знакомых нам континентов. Правда, они пока не на своих местах: Европа почти полностью залита водой и находится в тропиках, Южная Африка и Южная Америка пока еще не разделены Атлантическим океаном и находятся в районе Южного полюса.
Сухость – основной фактор климата начала мезозоя, о чем свидетельствуют многочисленные эвапоритовые слои (выпаренная соль со дна морей). После того как вулканическая пыль осела, солнце стало быстро нагревать сушу, покрытую скудной растительностью.
Постепенно жизнь начинает брать свое – в пластах начала мезозоя обнаруживается все больше и больше разных рептилий. На суше пока еще мало пищи, поэтому рептилии (еще не забывшие воду) возвращаются в теплый океан и начинают снова колонизировать его. В теплой воде опять начинают расти коралловые рифы, восстанавливая морские пищевые пирамиды. А насекомые в море вернуться не могут, поэтому остаются на скудной пропитанием суше.
Через несколько миллионов лет в недавно появившемся Атлантическом океане жизнь опять бьет ключом. В океанах снова размножаются ранее исчезнувшие морские губки и звезды, аммониты, членистоногие и рыбы, но над всей этой "морской пищей" по праву царствуют огромные хищные рептилии: ихтиозавры (от греческого "ихтус" – рыба и "заврос" – ящерица) и их соседи – плезиозавры. Их гигантские окаменевшие останки поражают воображение. Многотонные зубастые хищники были настоящим ужасом теплых морей начала мезозоя (триаса).
На суше в эпоху триаса пищи гораздо меньше, чем в море. Жизнь и там развивается, но при недостатке пищи крупных животных на суше нет. Растительность в жарком и сухом климате достаточно скудная. Непривлекательные с точки зрения условий жизни и питания континентальные экологические ниши делят "аутсайдеры": насекомые, мелкие рептилии и новый тип животной жизни – млекопитающие (теплокровные живородящие животные, кормящие первые дни совсем юное потомство белками и углеводами, растворенными в своей крови). Это была вынужденная адаптация рептилий к жизни, скудной пищевыми ресурсами – не было возможности быстро накормить младенцев.
Интересное наблюдение – ихтиозавры и плеиозавры были рептилиями… живородящими (находки окаменелостей "беременных" ихтиозавров были настоящей сенсацией). А их морфология и движение, восстановленные по окаменевшим скелетам, очень сильно напоминает морфологию и движение дельфинов и хищных китов – касаток (живородящих морских млекопитающих).
Иначе говоря, цари древнего моря были вроде бы рептилиями, но они не были динозаврами (что часто и ошибочно заявляется). Ихтиозавры и плезиозавры и другие морские ящеры того периода принадлежали к рептилиям другого класса. Предки динозавров остались на суше. Но это царство плавающих ящеров длилось недолго.
Через 50 миллионов лет после извержения вулканов Сибири на планете происходит очередная экстерминация живых существ. Это уже четвертая по счету биоклиматическая катастрофа, в которой погибает 76 % видов морской жизни и около 50 % видов живых организмов, живущих на суше. Этот "завроцид" длится достаточно долго – 17 миллионов лет (что вроде бы должно исключать версию астрономического внешнего вмешательства).
Тем не менее основной версией считается очередное изменение климата вследствие падения на Землю одного за другим нескольких крупных метеоритов. "Астроблемы" (места падения крупных метеоритов) в этой эпохе (214 миллионов лет назад) действительно существуют: кратер 70 километров в диаметре находится в Канаде, кратер 25 километров в диаметре во Франции (Рошешуарт), еще один, 40 километров, в Сен-Мартане, и еще один, 15 километров в диаметре, на территории Украины. Все они упали на Землю почти одновременно. Общая сила взрывов только вышеперечисленных метеоритов оценивается в миллион мегатонн ТНТ (для сравнения – это около 40 миллионов Хиросим). Совершенно неизвестно, сколько таких же крупных метеоритов упало еще и в Океан, но судя по всему, 200 миллионов лет тому назад наша планета подверглась серьезной бомбардировке.
Предполагается, что от ударов и взрывов метеоритов, упавших на континенты и в воду, вся экосистема была подвергнута сильному шоку: взрывные волны вызвали многочисленные цунами, которые выбросили далеко на берег большую часть, сконцентрированной в прибрежной зоне, морской флоры и фауны, в атмосферу были выброшены огромные массы испаренной воды и испарившейся скальной породы. Каждый взрыв уничтожал все живое в диаметре от 500 до 1000 километров (взрывная и тепловая волна).
Из-за затемнения атмосферы резко и сильно похолодало, но, как показывают результаты бурения ледников, – оледенения на Земле в конце триаса опять не было. Это по-прежнему связывают с исключительной сухостью климата до катастрофы – на самом деле, эпоха "сухого климата" длилась около 200 миллионов лет – просто в атмосфере не было достаточно осадков, чтобы порождать ледники.
Но и без оледенения этого резкого похолодания было достаточно, чтобы положить конец царству морских ящеров. В ставшем холодным море после метеоритной бомбардировки мало кто выжил.
Зато выжили те, кто жил на суше. Больше того. Для них, мучавшихся от жаркого и сухого климата, и вынужденных сдавать позиции на материках перед наступающими пустынями, с похолоданием наступили благодатные времена. Кроме того, огромные массы воды, выброшенные и выпаренные из океана в атмосферу, осели на материках, которые опять покрылись сетью соленых и пресных озер, морей и болот. Мелкие рептилии стали активно осваивать новые экологические ниши. Это было начало нового царства – царства динозавров.
Планета продолжает нагреваться и к концу Юрского периода температуры уже превышают жаркий климат триаса до катастрофы. Время динозавров – это самое сильное потепление, температуры которого являются в истории нашей планеты абсолютным максимумом. Они в среднем превышали сегодняшнюю температуру на 6 градусов по Цельсию.
В таких благодатных условиях теплого и влажного климата уцелевшие после кризиса виды активно эволюционируют, адаптируясь к различным условиям жизни.
Жизнь колонизирует даже северные широты. Например, леса хлебных деревьев, растущих сегодня только в экваториальной зоне, распространялись до 60-й параллели северных широт.
Буйство растительности позволило животным достигать гигантских размеров. Безусловный рекорд, достойный Книги Гиннесса, принадлежит жителю той эпохи – брахиозавру. Эти травоядные динозавры достигали 25 метров в длину и весили около 100 тонн!
А мелкие динозавры весили всего по 3 кило и были ростом всего полметра. Такая разница в размерах говорит о том, что диверсификация видов была очень высокой: всего классифицировано по окаменелостям только одних динозавров не менее 600 видов.
Климат был настолько благодатным, и пищи хватало на всех, что ящеры колонизировали не только болотистую сушу и вновь ставший теплым океан, но и воздушное пространство. Как это ни странно, но птицы тогда не летали. А летали и основывали в горах целые колонии летающие ящеры – птерозавры, размах перепончатых крыльев которых достигал 7-10 метров (примерно, размер маленького самолета).
А не менее хищные птицы (в прошлом – те же ящеры, но отрастившие себе пух и перья в период последнего похолодания и получившие острый клюв, чтобы долбить кору деревьев и вытаскивать греющуюся в дуплах мелкую живность) тогда умели очень быстро бегать (на манер современных страусов).
Вот у них-то под ногами, испуганно прячась в норах при первом содрогании земли от бега хищных птиц и рептилий, попискивая, бегала их пища – примитивные млекопитающие. Млекопитающие в ту кровожадную эпоху находились где-то в самом низу пищевой пирамиды, питаясь в основном растениями, остатками после пиршества зубастых тираннозавров, велоцираптеров и прочих аллозавров и непереваренными зернами и семенами, которые можно было найти в кучах экскрементов гигантских травоядных.
В эту теплую эпоху происходит целое событие в мире растений – появляются растения с защищенными семенами и цветами (ангиоспермы). До этого момента в мире растений доминируют гимноспермы – нецветущие растения, например, хвощи. Ангиоспермы – более высокоразвитые растения, которые размножаются путем механического переноса мужских спор и пыльцы на женские семена.
Появление этих растений и необходимость переноса их пыльцы дает настоящий толчок для восстановления и появления большого количества новых видов насекомых.
Но 65 миллионов лет назад это настоящее буйство жизни на всей планете в очередной раз внезапно обрывается – проходит пятая (и последняя) в истории планеты экстерминация всего живого.
Биологической катастрофе либо предшествует, либо почти совпадает по времени резкое снижение уровня моря. Начиная с предыдущей катастрофы уровень моря постоянно рос, и к концу царства динозавров он находился почти на 400 метров выше того, что мы имеем сегодня. Но внезапно море начинает быстро отступать, теряя целых 250 метров. Объясняется это скорее всего тектоническими процессами, так как оледенения в ту жаркую эпоху просто не было.
Эта страшная катастрофа до сих пор остается загадкой. Самым загадочным в массовой гибели рептилий является то, что невозможно определить длительность катастрофы – погибли почти все динозавры за год, за тысячу лет или за миллион – до сих пор непонятно. Но исчезли все. Все крупные рептилии, живущие на суше, в море и в воздухе, погибают. Если уж быть научно точным, то из всего царства динозавров выживают только 4 рептилии: крокодилы, черепахи, змеи и ящерицы. Интересно, что всех четырех объединяет отличительная черта метаболизма – они могут замедлять его, обходясь без пищи по нескольку месяцев.
По разным предположениям это было либо сильнейшее извержение вулканов теперь уже не в Сибири, а на территории современной Индии, либо огромный метеорит, упавший в мексиканский залив, а может – и то и другое.
Ученые предпочитают сейчас версию метеорита (почти везде в поверхностных слоях этой эпохи присутствует высокая концентрация иридия – редкого металла, почти не встречающегося в земной коре). Этот метеорит (по предположениям) упал либо на Юкатане, либо в акватории Мексиканского залива (возможно, что кратер Чихулуб и есть место его падения).
Катастрофа должна была быть ужасной: предполагается, что столкновение Земли с гигантским астероидом, диаметром около 10 километров и весом более 10 000 миллиардов тонн спровоцировало взрыв эквивалентом в миллиард мегатонн ТНТ (примерно 5 миллиардов Хиросим или в миллион раз больше ядерных арсеналов всех стран на сегодня).
Волны цунами, поднятого взрывом, должны было достигать километровой высоты, двигаясь со сверхзвуковой скоростью, просто смывали все живое с континентов.
Моделизация подобной катастрофы показывает, что удар и трещина земной коры около 20 километров глубиной должны были вызвать массовые извержения вулканов и тектонические сдвиги с другой стороны планеты – примерно в Индии, что действительно совпадает с местоположением гигантских кратеров Декана на северо-востоке Индостана.
Уцелевшие от всемирного потопа растения и животные в глубине континентов погибали теперь уже от огня – в пожарах планетарного масштаба.
Температура в эпицентре взрыва должна была достигать не менее 10 000 градусов Цельсия (для сравнения – температура на поверхности Солнца "всего" 6000 градусов Цельсия.)
От горячего воздуха атмосферный азот стал взаимодействовать с кислородом, формируя азотную кислоту и кислотные дожди, которые ускорили уничтожение растительного мира.
К климату и человеческой цивилизации эта древняя история имеет самое непосредственное отношение. Катаклизм был таких гигантских масштабов, что климатическая система планеты вышла из стабильного состояния. После активной фазы катаклизма на планете наступила "ядерная зима": частицы материи от взрыва, извержений вулканов и пожаров на долгие годы зависли в атмосфере, не пропуская солнечный свет к поверхности. Температура на Земле упала ниже нуля. Солнца не было видно. Фотосинтетические процессы прекратились. Уцелевшая от пожаров растительность без солнечных лучей погибла, оборвав на корню все цепи питания.
В общем, опять все умерли. Кроме тех, кто смог пропитаться замороженной падалью, погибшими растениями, кто делал запасы орехов и семечек, ну и у кого была хоть какая-то шерсть, чтобы согреться. Это были те самые маленькие теплокровные животные, похожие на современных крыс. По теории эволюции – это наши далекие предки. Спасибо им, что смогли пережить многолетнюю зиму, подъедая замерзших рептилий. Вот такая история.
Планете понадобились долгие годы, чтобы найти новый климатический баланс, но основной климатический тренд планеты – потепление – снова взял свое, и после ядерной зимы опять началось потепление, которое длилось в течение миллионов лет.