Какой метеорит убил динозавров. Разбор гипотез о вымирании динозавров. Интересные научные новости и открытия связанные с глобальными изменениями на нашей планете

Вымирание динозавров - одна из важнейших загадок нашей планеты. Почему ящеры, много миллионов лет господствовавшие во всех экосистемах Земли, вымерли, причем в относительно короткий срок? Чаще всего в этом винят огромный астероид, упавший в Мексиканском заливе. Но, как выяснилось, ящеры погибли не от потемневшего неба и кислотных дождей, а из-за сажи от сгоревшей нефти залива. Только так можно объяснить, почему в этой катастрофе выжили крокодилы, птицы и млекопитающие, считают авторы последнего исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports.

Смерть или убийство?

В мировой науке вымирание динозавров чаще всего объясняют «катастрофическими» гипотезами. Динозавров (а также аммонитов и морских рептилий) могли уничтожить вулканическая активность, удар метеорита, вспышка сверхновой недалеко от Солнечной системы, падение уровня океана. Отечественные палеонтологи в основном придерживаются биосферной версии : динозавры исчезали постепенно - из-за распространения цветковых растений и охлаждения климата. Эволюция растений вызвала к жизни многочисленных насекомых. Ими, а также растениями питались мелкие млекопитающие (типа крыс). Возникли соответствующие малоразмерные хищники, тоже млекопитающие. Взрослым динозаврам они угрожать не могли, однако яйца ящеров стали их добычей - ведь взрослым динозаврам из-за своих масштабов крайне трудно было охранять будущее потомство. Эти и другие неблагоприятные условия постепенно ослабили жизнеспособность ящеров, хотя прямой конкуренции между ними и млекопитающими не было.

В западной палеонтологии преобладают как раз «катастрофические» объяснения. Первую скрипку в этом сыграл Чиксулубский кратер - третий по размерам на планете (диаметром около 180 километров). Считается, что кратер возник из-за удара огромного астероида 65 миллионов лет назад. В 1980 году американский физик Луис Алварес и его сын-геолог предположили, что совпадение по времени падения Чиксулубского астероида и вымирания динозавров не случайно. Один из главных аргументов в пользу метеоритной гипотезы - тонкий слой глины, повсеместно соответствующий границе геологических периодов. Алварес указал на аномальную концентрацию редкого металла иридия (скорее всего, внеземного происхождения) в этом слое. Неясно, какую роль в рождении гипотезы о погубившем динозавров астероиде сыграл личный опыт Алвареса (он был одним из создателей атомной бомбы), но его версия за последние 30 лет стала очень популярной.

Ахиллесова пята «катастрофических» объяснений - то, что вымирание продолжалось несколько миллионов лет и началось задолго до падения астероида. Так, в 2016 году палеонтологи , что за 24 миллиона лет до Чиксулуба отдельные виды динозавров вымирали быстрее, чем образовывались новые. В некоторых биологических группах этот процесс возник за 48-53 миллиона лет до катастрофы. Вероятно, динозавры (и другие исчезнувшие группы, вроде аммонитов и морских ящеров) уже страдали от малопонятных пока долгосрочных процессов, и метеорит (или иная катастрофа) лишь ускорил кризис.

Рисунок: DETLEV VAN RAVENSWAAY/SCIENCE SOURCE

Это возражение сейчас обходится с помощью дополнительных версий: например, в 2015-2016 годах о погубившем ящеров «двойном ударе». Исследователи работали с Деканскими траппами (базальтовыми породами на западе Индии) - следами одного из мощнейших вулканических извержений в истории Земли. Эти сейсмические процессы, выбросившие в атмосферу множество опасных летучих соединений, начались за 250 тысяч лет до падения чиксулубского метеорита и продолжались полмиллиона лет после него (в итоге излилось полтора миллиона кубических километров лавы). Эти извержения совпадают по времени с падением Чиксулуба. Токсичные выбросы и вулканическая пыль, закрывшие Солнце, создали убийственный кумулятивный эффект.

Орудия преступления

Но почему падение астероида привело к катастрофическим последствиям? Каковы были конкретные механизмы воздействия на биосферу? И откуда такая избирательность - погибли динозавры, но не крокодиловые, змеи и черепахи, аммониты, не их ближайшие родственники наутилусы?

Чтобы ответить на эти вопросы, в апреле 2016 года морская экспедиция: геологи с буровой платформы пытаются пробурить Чиксулубский кратер на дне Мексиканского залива. Образцы породы, извлеченные из-под наносов, могут поведать многое.

Японские ученые, работавшие с придонными отложениями соседних территорий (Гаити), предложили новое объяснение: животных погубила сажа, поднявшаяся в атмосферу (ее было очень много, поскольку Чиксулуб упал в богатый нефтью Мексиканский залив). Углеродные из соответствующих отложений в Канаде, Дании и Новой Зеландии указывают на то, что астероид воспламенил огромное количество сырой нефти.

Обычно считается, что падение Чиксулуба привело к тому, что атмосфера планеты наполнилась аэрозолями серной кислоты. Они отражали солнечный свет - наступила тьма, остановился фотосинтез, упала температура (как при гипотетической ядерной зиме), полились кислотные дожди. Однако этот сценарий никак не объясняет выживание крокодилов, млекопитающих и птиц.

Выброс сажи показался японским ученым более реальным сценарием. Они проанализировали органические молекулы и их изотопы в соответствующих мел-палеогеновой границе слоях отложений. Сажу идентифицировать несложно - на нее указывают полиароматические углеводороды, прежде всего коронен и бензапирен.

Сажа держится в стратосфере долгие годы (даже если дожди вымывают ее из тропосферы). Исследователи рассчитали воздействие выбросов на климат Земли. Сажа фактически блокирует солнечный свет, не давая ему добраться до тропосферы и поверхности планеты. Нарушается круговорот воды в природе, резко сокращается количество осадков. В случае выброса 500 тераграммов сажи свет померк бы на 50-60 процентов, а температура воздуха у поверхности Земли упала бы на 6-9 градусов (на несколько лет), осадки сократились бы на 40-70 процентов. Выбросы 1500-2000 тераграммов усилили бы охлаждение до 10-16 градусов, а осадки снизили бы на 60-80 процентов.

Избирательность в выборе жертвы

Два безусловных факта, установленных геологами, - падение температуры в районе Мексиканского залива и массовая гибель растений суши от засухи в низких широтах (как показали раскопки на Гаити). Именно засухи (снижение влажности почвы на 40-50 процентов, если принять средний сценарий выбросов) и запустили разрушительный цикл: засыхали травы и широколиственные растения тропиков, отчего еще сильнее падала влажность почвы, и так далее. Выжившие растения подчистую подъедали травоядные динозавры, что приводило к опустыниванию, гибели крупных ящеров, а затем и хищников, которые ими питались. Пресноводные же крокодилы выжили - в основе их пищевой пирамиды лежал растительный детрит, даже в первые критически важные годы катастрофы поступавший в воду. Выжили и мелкие млекопитающие, птицы, рыбы, земноводные, которыми питались крокодилы.

Итоговые расчеты заставили предположить, что выбросы 500 тераграммов сажи не привели бы к вымиранию динозавров и аммонитов, а максимальная из моделируемых «доза» сажи (2600 тераграммов) создала бы такую глобальную засуху и похолодание, что погибли бы все крупные животные, в том числе и крокодиловые. Следовательно, ближе всего к реальной ситуации средний сценарий - 1500 тераграммов. Сопряженное с ним умеренное похолодание и замедление фотосинтеза в Мировом океане вызвали вымирание аммонитов, иноцерам (крупных двустворчатых моллюсков) и планктонных фораминифер, однако глубоководные морские организмы почти не пострадали.

Палеонтологи подчеркивают, что чиксулубская катастрофа была не столь ужасна, как ее описывают. Например, если бы выброшенные в воздух частицы создали глобальную тьму хотя бы на несколько лет, фотосинтез бы остановился, и вымерли бы не только динозавры, но и все крупные наземные позвоночные, включая птиц и млекопитающих. Несмотря на холод и засуху, большинство таксономических групп растений и животных на уровнях от отряда и выше пережило кризис. Однако ученые отмечают: мел-палеогеновое вымирание доказывает, что даже краткосрочное катастрофическое событие способно необратимо изменить биосферу - ценный урок в эпоху глобального потепления.

Многие исследователи придерживаются мнения, что динозавры погибли в результате падения крупного метеорита почти 66 миллионов лет назад. Правда, есть специалисты, уверяющие, что он просто добил древних ящеров, которые начали вымирать уже до падения космического "пришельца". Тем не менее сам факт падения метеорита учёными, естественно, не оспаривается. Более того, некоторые специалисты тщательное изучают ударный кратер близ полуострова Юкатан, который так или иначе связывают с вымиранием динозавров.

Ударный кратер носит название Чиксулуб (на языке майя это означает "демон клещей"). Весной прошлого года международная команда исследователей пробурила скважину в одной из частей кратера Чиксулуб — на глубину от 506 до 1335 метров под морским дном (кратер частично погружён под воды Мексиканского залива). И благодаря этому не так давно учёные смогли определить измерения уровня моря с доисторических времён .

Теперь же специалисты извлекли образцы пород из-под Мексиканского залива, которые оказались под ударом того самого метеорита. Этот материал помог учёным получить важнейшие детали, которые позволяют лучше понять давнее событие. Оказалось, что гигантский астероид не смог бы найти худшего места для приземления на нашей планете.

Мелководное море охватывает "мишень", а это означает, что в результате падения космического "пришельца" в атмосферу были выброшены колоссальные объёмы серы, выделившейся из минерала гипса . И вслед за немедленной огненной бурей, случившейся после падения метеорита, начался продолжительный период "глобальной зимы".

Исследователи говорят, что если бы незваный гость упал в другом месте, то мог бы получиться совершенно иной итог.

"Ирония истории заключается как раз в том, что не размер метеорита или масштаб взрыва стали причиной бедствия, а место, куда он упал", — говорит Бен Гаррод (Ben Garrod), один из ведущих фильма "День, когда погибли динозавры" (The Day The Dinosaurs Died with Alice Roberts), в котором и были представлены выводы учёных.

"В том холодном и тёмном мире пища в океане закончилась в течение одной недели, а спустя ещё недолгое время и на земле. Без источника пищи могучие динозавры имели мало шансов на выживание", — отмечает Гаррод.

Исследователи, к слову, выяснили, что энергия, выделенная при образовании кратера, была равна энергии примерно десяти миллиардам атомных бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму. Исследователи также изучают то, как это место начало возвращаться к жизни спустя несколько лет после падения метеорита.

Добавим, что некоторые эксперты склонны считать, что в вымирании динозавров виновна, например, тёмная материя , также под "прицелом" находятся и микробы . Не исключено, что

Около 66 миллионов лет назад на Землю упал огромный астероид. Он угодил прямо в североамериканский континент, оставив после себя большой кратер на полуострове Юкатан в Мексиканском заливе. Сегодня уже практически все ученые сходятся в том, что именно этот «привет из космоса» погубил динозавров - самых величественных и крупных существ, когда-либо ходивших по нашей планете. И дал толчок развитию млекопитающих и других видов животных, которые владеют Землей до сих пор. Но что происходило в первые дни, месяцы, годы после того, как астероид ярким росчерком пронесся по небу?

Пожар размером с планету

Когда 10-километровая глыба на огромной скорости врезалась в Землю, это вызвало цунами, землетрясения и даже извержения вулканов. Удар оказался фатальным для многих наземных динозавров, однако не привел к мгновенной гибели всех видов, особенно живущих в воде, под землей или имеющих возможность быстро спрятаться: до их полного исчезновения оставалось еще довольно много времени.

Согласно недавнему исследованию ученых, в котором они смоделировали последствия падения астероида, сила удара подняла в воздух мелкие частицы застывших пород - так называемые сферулы диаметром 1-2 мм. Когда эта взвесь вновь упала на землю, частицы были разогреты достаточно сильно, чтобы вызвать глобальные лесные пожары. Тонкий слой таких частиц сегодня можно найти практически в любой точке планеты.

Сильнейшие лесные пожары привели к тому, что в воздух поднялось порядка 15 миллионов тонн пепла. Модель показала, что пепел, нагретый солнцем, поднимался все выше и выше в атмосферу, в конечном итоге сформировав мощный барьер, блокировавший огромную часть солнечного света, который доходил до поверхности Земли. В этот период на планете постоянно было темно, как в лунную ночь.

Два года без фотосинтеза

Когда небо стало хоть немного светлее, фотосинтез на Земле был невозможен уже более полутора лет, следует из симуляций. Поскольку многие растения на суше уже были сожжены в пожарах, темнота, вероятно, сильнее всего повлияла на фитопланктон, который лежит в основе пищевой цепи океана. Исчезновение этих крошечных организмов пошатнуло всю экосистему океана, уничтожив многие виды морской жизни. Потеря солнечного света также вызвала резкое снижение средних температур на поверхности Земли - на 28°С на суше и на 11°С над океанами.

В то время как поверхность Земли охлаждалась, пепел, блокирующий солнечный свет, наоборот поглощал его лучи, нагревая стратосферу. Высокие температуры вызывали разрушение озонового слоя, которое усилилось после взаимодействия водяного пара с соединениями водорода. В результате после того, как слой сажи исчез, на Землю хлынули разрушительные дозы ультрафиолета, которые уже не мог сдерживать озоновый слой.

Несмотря на последние данные, которые использовались для моделирования, эту симуляцию все равно нельзя назвать абсолютно точной. Во-первых, для нее взяли модель современной Земли, а не той, которая существовала 66 миллионов лет назад - с другой степенью концентрации газов, включая более высокий уровень углекислого газа.

Также в симуляции во внимание были приняты последствия извержения вулканов и сера, которая высвободилась из земной коры после столкновения с астероидом. В теории это привело бы к увеличению светоотражающих сульфатных аэрозолей в атмосфере, то есть тоже отразилось на уровне освещения и температуре планеты.

По словам ученых, он упал в «худшем» месте

Большая часть современных палеонтологов сходится во мнении, что основной причиной гибели динозавров стало падение метеорита. Новое исследование, проведенное международной группой специалистов, позволило добавить к этой теории любопытную деталь: по мнению ученых, мел-палеогеновое вымирание и сопутствующие ему изменения климата действительно произошли из-за метеорита, однако ключевую роль в этом сыграл не его размер, а особенности места, на которое он обрушился.

Специалисты изучили камни, обнаруженные при раскопках на территории Мексиканского залива. Около 66 миллионов лет назад в этих местах произошло падение метеорита, который признаётся «главным подозреваемым» в массовом вымирании. Как оказалось, в этих местах породы содержали большое количество гипса, а это означает, что падение метеорита должно было стать причиной попадания в атмосферу огромного количества серы. Она, в свою очередь, привела к тому, что на Землю стало попадать меньше солнечного света, что сказалось на растениях, а затем, по цепочке - на травоядных и хищных животных.

Таким образом, учёные утверждают, что к катастрофическим последствиям падение астероида привело, в первую очередь, не из-за его размера, взрыва при столкновении или других факторов, а именно из-за того, что он упал в «самом неудачном месте». Если бы астероид подлетел к Земле на долю секунды раньше или позже, он бы врезался в другой её участок, и ситуация могла обернуться совершенно иначе, утверждают авторы исследования.

В прошлом к выводу, что именно попадание большого количества серы в атмосферу могло погубить динозавров, пришла и другая группа специалистов, представляющих Потсдамский институт. Впрочем, некоторые другие исследователи склонны считать, что вымирание, в первую очередь, может быть связано не с падением метеорита и даже не с его последствиями. К примеру, в прошлом году учёные из Университета штата Орегон, предположили, что погубить динозавров могли древние кровососущие насекомые, являвшиеся переносчиками древней формы малярии. До этого ещё одни палеонтологи заявили, что естественные колебаний климата, которые привели к массовому вымиранию, наблюдались ещё до падения метеорита.