Для предков наших предков - насекомоядных млекопитающих тоже наступило раздолье. Хищники и конкуренты вымерли, а если некоторые еще бегали по земле в поисках пищи, то их осталось слишком мало. Вскоре первые млекопитающие «ринулись» вслед за насекомыми на новые места обитания, занимая все мыслимые ландшафты. В их числе были и предки первых приматов. Они рано отделились от своей насекомоядной родни. Где-то на границе Мелового периода с Палеогеном примерно 70 - 75 миллионов лет тому назад. Они были похожи на современных тупай, которые, по мнению некоторых палеонтологов, представляют собой живую модель того раннего предка, который когда-то сделал первый шаг от насекомоядных к лемурам и обезьянам. Но и до наших дней многие приматы сохранили признаки насекомоядных животных. В начале эоцена появились 2 группы – адапиды – предки лемуров и ономиды предки современных долгопятов.
В связи с новым образом жизни на кустарниках и деревьях тело этих насекомоядных должно было кардинально измениться. В поисках пищи им приходилось передвигаться не только по стволам и крупным веткам, но и по более тонким ветвям, где имеющиеся коготки малоэффективны. Поэтому в первую очередь стали изменяться строение конечностей. Так как приходилось совершать прыжки с ветки на ветку, задние конечности удлинились и стали более мощными. Стали развиваться цепляющиеся функции. Когти на задних конечностях стали менее полезными, они укоротились, уплощились и, в конце концов, превратились в ногти. Когти с передних конечностей исчезли несколько позже. Подобного рода специализация конечностей обнаружена, например, у примитивного примата анагале гобийского (Anagale gobiensis) из олигоценовых отложений Монголии.
Быстрое развитие видов наземных млекопитающих и их укрупнение, а так же увеличение видов покрытосеменных растений, заставило предков приматов подняться на деревья. Причем прямые предки обезьян и человека явно вели дневной образ жизни. Этот вывод можно сделать потому, что всем без исключения приматам присуще цветное зрение, которое животным, ведущим ночной образ жизни практически не к чему.
Если наземным животным было, где порезвиться в видообразовании: опустевшие просторные ландшафты, рельефы, климатические зоны, акватории открывали закрома экологических ниш для представителей нового мира, то тем животным, которые обживали ниши на деревьях, для инициативного видообразования оставались только ярусные членения молодых фитоценозов Кайнозоя. На таком пространстве много-то и не наобразуешься. «Королевство маловато». А наземные млекопитающие в своих эволюционных преобразованиях развернулись очень широко. В среднем каждые 5 - 6 миллионов лет образовывался новый род, как, это видно, у предков лошадей и хищников, а новые виды Кайнозойской эры развивались еще быстрей. Чтобы понять такой бешеный темп изменчивости рассмотрим только один пример. В эоцене появился, если можно так сказать, «кузен» лошадей - Палеотерий, величиной с овцу и отдаленно похожий на лошадь. От него через ряд промежуточных видов, появились странные рогатые кони, величиной с небольшого слона. Существовало две параллельных эволюционных линии этих животных. В Северной Америке- Бронтотерии, с раздвоенным рогом на носу, а в Восточной Азии - Эмболотерии, рог на носу он имел похожим на лопату. По сути, это были, скорее всего, носороги. Так вот, Палеотерий, ростом с овцу, жил в Эоцене, а уже в Олигоцене они были ростом со слона. Правда сразу после такого эволюционного «марш-броска» они вымерли и не оставили даже веточки потомства. Все эти преобразования произошли за каких-то 10 - 12 миллионов лет. Сумасшедшая скорость эволюции!
В конце данной главы необходимо определить наше абстрактное место на историко-экологическом ландшафте преобразования Биосферы Кайнозойской эры, откуда мы, в следующей главе будем рассматривать проблемы эволюционного становления приматов. Ведь в нашем повествовании мы вплотную подошли к этой проблеме. Уже зашумели, закричали, закачались на ветках первоприматы. Уже начали образовываться обезьяньи черты и манеры поведения. Существование в трех измерениях уже подхлестнуло совершенствование мозговой деятельности. Поэтому Вам, читая эту книгу, психологически нужно перестроиться для вхождения в другие временные рамки. Теперь уже нет необходимости жонглировать сотнями миллионолетий. Время процессов сокращается и соответственно изменится расстояние, с которого будем изучать проблему преобразования наших предков. То есть необходимо определить такую точку зрения, с которой можно разглядеть более мелкие детали эволюции, чем прежде. Это уже должен быть не телескоп, с помощью которого мы рассматривали сотни миллионов лет развития животного мира планеты, но и не микроскоп, который позволил бы разглядывать десятитысячные временные доли эволюции. Необходимо встать на таком расстоянии от проблемы, с которого можно обозреть ее, если можно так выразиться, невооруженным глазом, на расстоянии, с которого хорошо видно формирование и развитие биоценозов Кайнозойской эры и в них эволюционные преобразования приматов, в процессе адаптации к меняющимся параметрам окружающей среды. К временным и энергетическим факторам становления нового, современного качества Биосферы Земли прибавим экологические, выведя их на первое место.
Настала пора поговорить о климатических параметрах, как одном из основополагающих факторов в преобразовании Биосферы, за последние 35 – 40 миллионов лет.
Климат Кайнозойской эры
Вы сидите у телевизора, а диктор рассказывает о погоде: «За минувшие сутки сильная жара распространилось на центральные районы Европейской части России. Такого резкого повышения температуры не наблюдалось уже пятьдесят лет». «Ого!- думаете, вы – Как изменился климат»! Тут-то вы, как раз и ошибаетесь. Не следует путать климат с погодой. Основным свойством погоды в том и заключается, что она постоянно меняется, и это происходит непрерывно, буквально, не по дням, а по часам. Под погодой в науке принято понимать физическое состояние атмосферы в данный момент времени. Два - три небывало холодных или жарких и засушливых лета ничего не доказывают. Они вовсе не говорят о переменах климата, тем более глобальных. Просто это причуды погоды, которые существуют по определенным законам.
Ничего нет на Земле постоянного. Устойчивость и инерционность климата планеты можно рассматривать только на малых отрезках времени. Поэтому и климат меняется, но только, по мнению ученых, очень медленно, и его изменения зависят как от сугубо земных факторов, так и определенных космических причин. Хотя если рассматривать климат как систему с определенными параметрами, можно предположить, что он проходил и проходит определенные этапы перестроек и относительно резких изменений, во время которых происходит кардинальная перегруппировка параметров и переустройство равновесий. Эти этапы характеризуются временными преобладаниями определенных параметров, факторов и ситуаций, что приводит к разрушению предыдущей климатической структуры и построением новых, а это ложится тяжким грузом на биосферу планеты и требует от нее адаптационной гибкости и эволюционной предприимчивости. Современное состояние климата, в который вклинился человеческий фактор с его техногенными проблемами, тому пример. Затем происходит гармонизация. Равновесие восстанавливается, но уже в новом, качественно ином состоянии, а теплом или холодном это зависит от планетарной ситуации, которая возникла на данном этапе истории Земли под действием космических и планетарных факторов.
Приоритет постановки вопроса о влиянии самой земной поверхности на климат нашей планеты принадлежит английскому геологу Ч. Лайелю. Его последователем в России был географ и климатолог А. И. Воейков, который хотя и признавал влияние на климат космических факторов, но все же во главу угла ставил изменения на поверхности Земли, куда относятся:
- изменения состава атмосферы и содержание в атмосфере количества углекислого газа;
- изменения рельефа земной поверхности и площади мирового океана;
- влияние вулканической деятельности на климат;
- воздействие живого вещества.
Сама по себе тема изменения климата на Земле и его история, увлекательна, но нам она нужна только для раскрытия процесса антропогенеза. Поэтому в подробности и все климатические перипетии, мы вдаваться не будем, только определим общую климатическую картину, предшествующую Кайнозойской эре и изменения параметров климата в ней самой, а каким образом климатический фактор проявился, как эволюционная сила развития наших далеких предков мы рассмотрим в следующей главе.
Изменения параметров климата могут быть вызваны, как мы говорили, изменением состава атмосферы. Например, увеличением количества парниковых газов, таких как метан, озон, диоксид углерода, водяной пар. Увеличение их концентрации в атмосфере планеты, приводит к увеличению температуры воздуха. Химический анализ газов, извлеченных из воздушных пузырьков во льдах Антарктиды и Гренландии, установил, что, в период максимума последнего оледенения количество атмосферного углекислого газа была меньше на 25%, чем в настоящее время.
- изменения рельефа земной поверхности и площади мирового океана;
- влияние вулканической деятельности на климат;
- воздействие живого вещества.
Сама по себе тема изменения климата на Земле и его история, увлекательна, но нам она нужна только для раскрытия процесса антропогенеза. Поэтому в подробности и все климатические перипетии, мы вдаваться не будем, только определим общую климатическую картину, предшествующую Кайнозойской эре и изменения параметров климата в ней самой, а каким образом климатический фактор проявился, как эволюционная сила развития наших далеких предков мы рассмотрим в следующей главе.
Изменения параметров климата могут быть вызваны, как мы говорили, изменением состава атмосферы. Например, увеличением количества парниковых газов, таких как метан, озон, диоксид углерода, водяной пар. Увеличение их концентрации в атмосфере планеты, приводит к увеличению температуры воздуха. Химический анализ газов, извлеченных из воздушных пузырьков во льдах Антарктиды и Гренландии, установил, что, в период максимума последнего оледенения количество атмосферного углекислого газа была меньше на 25%, чем в настоящее время.
Член-корреспондент АН СССР М.И. Будыко, в конце 70-х годов произвел приблизительную оценку масс известняков и углеводородов, отложившихся в земной коре, в разные геологические периоды и определил, как менялось содержание углекислого газов в атмосфере с кембрийских времен до наших дней. А менялась она в довольно широком диапазоне. Это сейчас она в пределах трех сотых процента, а 600 млн. лет назад была раз в десять больше. Если бы в атмосфере в настоящий момент снизить концентрацию углекислого газа вдвое, то это снизило среднюю температуру на планете примерно на 3 – 5 градусов Цельсия. А если бы, наоборот, концентрация возросла вдвое, то потеплело бы градуса на 2 – 4. Представляете, какой был эффект, когда концентрация углекислого газа была в 10 и более раз. Правда, тут нужно учитывать то, что при повышение температуры усиливается испарение мирового океана и землю начинает окружать плотная облачность. Планета недополучает, из-за этого, солнечную энергию и потепление уменьшается.
Не менее активное воздействие на климат планеты оказывает ее живое вещество. Например, американский ученый Дж. Лавлок совместно со своими сотрудниками привели доказательства того, что планктон – мельчайшие морские организмы – участвует в регулировании температуры Земли. В процессе своей жизнедеятельности он вырабатывает диметилсульфид, который, накапливаясь в водах океанов, постепенно проникает в атмосферу, где он, окисляясь, выделяет сульфатные частицы, служащие ядрами конденсации водяных паров, образующих облака. Таким образом, изменение количество планктона влияет на плотность облачности, отражающей тепло, а значит и на температуру земной поверхности.
В последнее время в теории глобальных климатических изменений, значительная роль отводится содержанию в атмосфере пыли и аэрозолей. Это предположение имеет и подтверждение. Так, изучение керна льда, возрастом до 160 тысяч лет с антарктической станции «Бэрд» показало, что в образцах соответствующих ледниковым эпохам, концентрация пыли была в 8 раз больше, чем в пробах межледниковых отложений.
Источником выброса огромного количества пыли и аэрозольных частиц в атмосферу планеты, являются вулканы. Их деятельность, особенно в периоды тектонической активности, вызывает сильное помутнение атмосферы. Тут можно высказать и некоторые возражения – массы льда в ледниковых покровах периодов оледенений с огромной мощью давят на земную кору в районах их концентрации, что меняют картину напряжений в материковых плитах планеты, тем самым, провоцируя извержения вулканов.
Аэрозольные частицы из вулканов, в свою очередь, способствуют увеличению облачности. Например, в конце юрского периода в Антарктиде, Северной Америке и Южной Африке, представлявших, в то время единое целое, происходила колоссальная вулканическая деятельность. Эти извержения выбросили в атмосферу планеты огромное количество пыли и дыма, которые в некоторых временных моментах, уменьшили доступ солнечных лучей на поверхность Земли. Это послужило одним из нескольких факторов похолодания, что привело к вымиранию многих видов животных того времени. В конечном итоге это ознаменовало окончание юрского и начало мелового периода.
Наиболее яркими примерами в наше время служат извержения вулкана Кракатау в 1883 г. и вулкана Катмай на Аляске в 1912 г. Пепел этих извержений распространился на огромную часть атмосферы Земли и вызвал уменьшение притока солнечной радиации на 20 – 25%. Это привело к тому, что средняя приземная температура в северном полушарии понизилась на 0,5 – 0,7 градусов Цельсия.
Климат во многом зависит от характера земной поверхности и процессов ее изменяющих. Проблемы, связанные с влиянием материков и океанов на климат планеты разрабатывал английский климатолог Ч. Брукс (1952). Он отмечал колоссальное влияние температуры вод океанов на равномерность климата вследствие большой их теплоемкости. Чтобы изменить среднюю температуру поверхности Земли на 1 градус достаточно изменения температуры вод океанов всего на 0, 001 градуса.
Он указывал на значительную роль океанских течений перемещающих огромные массы воды с определенной температурой. Нужно заметить, что циркуляция океанских вод, согласно современным знаниям, может меняться довольно быстро при изменении даже такого фактора как соленость морской воды. Например, в Северной Атлантике воды намного солонее, чем на севере Тихого океана. Как более плотные и холодные, воды Северной Атлантики, непрерывно опускаются на глубину и в промежуточных слоях уходят на юг, а на их место поступают более теплые. Такой тепловой поток у поверхности, а также дующие здесь довольно сильные ветры повышают соленость вод, а значит, поддерживается и процесс их опускания.
Предположим, что соленость североатлантических вод понизилась. Тогда циркуляция вод в Атлантике, по всей видимости, изменится. Опускаться на глубину будут воды только в Южной Атлантике, в Циркумполярном течении, а подниматься – в Северной. Это повлечет за собой весьма неблагоприятные изменения климата прилегающих материков. Ледовая кромка продвинется дальше на юг, поскольку на поверхности окажутся менее соленые воды, которые легче замерзают.
Если такие моменты могли происходить в истории Земли, при длительности их в пределах десяти пятнадцати лет то вполне возможно они могли «включить» механизм изменения общей циркуляции вод, который затем может быстро привести к серьезным климатическим последствиям. Так что изменение солености вод лишь на один грамм на литр может обернуться для мирового океана колоссальной встряской, а значит и всем не поздоровится.
А направление течений зависит от положения материковых масс на поверхности земного шара. Примерно 200 миллионов лет тому назад, гигантская трещина начала раскалывать праматерик Пангею, надвое - на Северный и Южный континенты. Началось образование палеоокеана Тетис. Конечно, в наше время его на географических картах нет. От него остались только древние «лужи» - Каспийское и Черное моря, но тогда это был полнокровный океан по масштабам и качеству не уступающий современным.
Затем новые трещины разделили оба праматерика. Северная Америка откололась от Европы и за следующие 60 миллионов лет она сдвинулась на северо-северо запад на 15 – 17 градусов. Евразия с правосторонним вращением сместилась на восток – юго-восток на 18 – 20 градусов. Оба континента с разных сторон вдвинулись в океаническое полушарие на 30 – 40 градусов в умеренных и до 90 градусов в высоких широтах. Главное событие в южном полушарии в то время был распад южного материка Гондваны. Основная ее часть Африка с несколькими микро континентами сдвигалась на восток – северо-восток. Пока еще представляли единое целое, все будущие южные континенты, Австралия, Южная Америка и Антарктида. Они стали перемещаться в район южного полюса. После распада Пангеи и движения материков в более высокие широты, повлекло за собой появление сезонных изменений. Примерно 100 – 80 миллионов лет назад началась трансгрессия, т.е. общий подъем уровня океанов, который был на 300 метров выше современного. Затопило около 36 % площади современной суши. Максимум трансгрессии приходится на 80 - 65 миллионов лет тому назад. Затем началось медленное падение уровня океанов - регрессия, а вслед за ней и уменьшение температуры поверхности Земли примерно на 3 градуса. Ведущим процессом, определяющим снижение уровня Мирового океана за последние 100 миллионов лет, являлись планетарные тектонические движения Земной коры, так называемый геократический фактор.