Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

пермокарбона жили-таки «по колено» в воде и, во-вторых, их освещало яркое солнце.

Этот второй вывод тоже очень важен. Ведь до недавних пор некоторые палеоклиматологи считали, что атмосфера планеты лишь в последние сто миллионов лет стала достаточно прозрачной, что и в мезозое, и в палеозое преобладала пасмурная погода, небо было закрыто облаками.

И вот оказывается, что это не так, что солнечный световой режим триста миллионов лет назад мало отличался от современного. Значит, основные условия жизни на Земле в основных чертах сформировались давно, и современный облик мира дает все-таки неплохое представление о давних временах. Философ сказал бы, что в данном случае восторжествовал принцип актуализма, и был бы прав, хотя правы были бы и те ученые, которые добавили бы: а зато в других случаях в другие времена огульное применение этого принципа может и ввести в заблуждение.

Карбон оставил огромные залежи угля. Углерода. Откуда растения его брали? Из атмосферы, разлагая углекислый газ. При этом освобождался кислород. Если бы сейчас сжечь весь уголь, отложенный в карбоне, этого хватило бы на то, чтобы превратить весь кислород атмосферы обратно в углекислоту.

Откуда же столько углекислого газа взялось в карбоне? Может быть, атмосфера Земли была углекислой, как современная венерианская?

О, это бы многое попутно объяснило. Например, необычайно теплый климат карбона: СО2 создает парниковый эффект, задерживает солнечное тепло в атмосфере. Но... и здесь все не просто!

Охлаждает углекислый газ?

Землю по ее климатам можно разделить на три пояса. Два холодных - северный и южный и один, в середине,- экваториальный, жаркий. Здесь, у экватора, океан теряет огромное количество воды, она испаряется. Но испаряется только вода, соли остаются. Это значит, тяжелая, насыщенная солями теплая вода должна непрерывно опускаться на дно, вытесняя менее соленые и более холодные слои. Значит, у экватора океан на всю свою глубину должен быть прогрет равномерно.

Накапливаясь, тяжелая пересоленная экваториальная вода должна катиться по дну к полюсам, прогревая по пути океаны, а значит, города и страны. Опресняясь и становясь поэтому легче у полюсов, вода должна подниматься и течь обратно к экватору, чтобы завершить круг циркуляции. По всей Земле должен установиться довольно теплый ровный климат, как в карбоне. Никаких бурь и ураганных ветров: малые перепады температуры и давления не способствуют мощным воздушным течениям.

Читатель, вероятно, уже понял, что в действительности весь этот механизм не работает. Вода на дне океанов не теплая, холодная. И климат вовсе не такой приятный. Что-то мешает... Что? Это что-то -  как раз углекислый газ, про который идет дурная слава парникового газа № 1. Благодаря ему планетарная циркуляция воды носит другой характер.

...Углекислый газ растворяется в воде. Причем очень неплохо. В среднем на нашей планете содержание СО2 в морской воде в пятьдесят раз выше, чем в воздухе. Но это в среднем. А лучше всего углекислый газ, как и все газы, растворяется в холодной воде. Это значит, что у полюсов океаны жадно «сосут» углекислоту из атмосферы. Газированная вода тяжелее негазированной. Охлажденная к тому же полярными морозами, она опускается на дно. Холодная, насыщенная газом вода накапливается и устремляется к экватору, охлаждая океаны. Именно поэтому океан на больших глубинах везде, даже у экватора, «полярно» холоден!

У экватора холодная вода глубин не может сразу вырваться на поверхность: встречный ток теплых соленых вод все же ослабляет ее напор. Поэтому глубины океанов в нашу эпоху очень медленно перемешиваются. И вообще меридиональная циркуляция затруднена. Так и образуется современный климат Земли, резко контрастный: очень холодный у полюсов, очень теплый у экватора. Так было не всегда, и прежде всего не так было в каменноугольном периоде. Вот все и запутывается. Несмотря на парниковый эффект, углекислый газ может не нагревать, а охлаждать огромные области Земли.

Холод в глубинах океана, в свою очередь, порождает другое планетарное явление, накопление во многих морях и океанах, на континентальных склонах подушек метангидратов, метанового льда. А метановый лед, он -  как мина замедленного действия. Как правило, его основные залежи -  там же, где развит подводный вулканизм, обычный и (или) грязевой. Мы говорили об этом в главах о грязевых вулканах и парниковой катастрофе в эоцене. Бурное таяние донных залежей метанового льда в эоцене (похоже, и в пермотриасе и еще в целом ряде случаев) приводило к метановому вскипанию огромных пространств океана. Метан немедленно окислялся с образованием миллионов тонн углекислого газа. И тут углекислый газ из главного охладителя планеты становился ее нагревателем. Парниковый перегрев от полюса до полюса и вплоть до глубоководных впадин устанавливал иной тип океанической циркуляции.

По мнению Р. Фэйрбриджа, американского палеоклиматолога, два типа циркуляции в океане, о которых выше говорилось, - «углекислый» и «солевой»,- чередуясь и борясь на протяжении геологической истории, определяли климаты эпох. А метангидратовые выбросы (о которых Фэйбридж не знал), возможно, знаменовали переход от «углекислого» к «солевому» типу циркуляции.

Гипотезы, загадки... Пусть не создается у читателя впечатление, что, чем больше бьются геологи и палеонтолог“ над загадками истории Земли, тем меньше они знают. Конечно, это не так. Рост этих отраслей знания необыкновенно велик. Но цель этого накопления знаний не только в однозначном решении прикладных проблем геонаук и вовсе не в окончательном приговоре той или иной гипотезе. Многие гипотезы вымирают, многие загадки всплывают вновь, а фундаментальные проблемы живут долго, меняясь, эволюционируя под действием новых фактов. Происходит углубление мировоззрения, новые мысли рождаются подчас не от решения загадки, а от того, что она осложнилась другой. И это прекрасно. И наш герой пермокарбон всегда будет вызывать жгучий интерес, потому что он был и будет таинственным пермокарбоном.

В поисках родственников

Как только начнешь разбираться в полчищах земноводных стегоцефалов, кишевших на Земле всю первую половину карбона, окажется, что очень трудно выбрать из этих древних влажнокожих -  больших и маленьких, уродливых и не очень -  такого, который мог бы стать сразу предком и нынешних хвостатых амфибий (саламандр, тритонов), безногих червяг, и их бесхвостых прыгающих собратьев -  лягушек и жаб. Еще недавно попытки обнаружить такого воображаемого предка земноводных были. Его называли лиссамфибией. Российский ученый М.А. Шишкин доказал, что лиссамфибии никогда не существовали.

С самого начала ископаемые панцирноголовые по строению позвонков делятся на две большие группы, от одной из них (лепоспондилов -  тонкопозвонковых) можно протянуть ниточку хвостатых и безногих, а от другой (апсидоспондилов -  дугопозвонковых) -  бесхвостых земноводных потомков.

Ну а прочие четвероногие? Рептилии, первые скелеты которых попадаются в