Пятница
23.06.2017
04:33
Приветствую Вас Гость
 
Свет знания
Главная Регистрация Вход
»
Поиск

Вася Обломов

Меню сайта

Эволюционизм

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Поделиться

Время жизни сайта

Главная » FAQ » Геология и палеонтология

В одной галактике насчитывается около 100 млрд звезд, а всего в нашей Вселенной существует 100 млрд галактик. Если бы вам вздумалось отправиться в путешествие с Земли к самому краю Вселенной, то это заняло бы у вас больше 15 млрд лет при условии, что вы будете передвигаться со скоростью света - 300 000 км в секунду. Но откуда же появилась космическая материя? Как возникла Вселенная?
 
История Земли насчитывает около 4,6 млрд лет. За это время на ней возникали и вымирали многие миллионы видов растений и животных; вырастали и обращались в прах высочайшие горные хребты; громадные материки то раскалывались на части и разбегались в разные стороны, то сталкивались друг с другом, образуя новые гигантские массивы суши. Откуда же мы все это знаем?
 
Дело в том, что, несмотря на все катастрофы и катаклизмы, которыми столь богата история нашей планеты, на удивление многое из ее бурного прошлого запечатлевается в горных породах, существующих и поныне, в окаменелостях, которые в них находят, а также в организмах живых существ, обитающих на Земле в наши дни. Разумеется, эта летопись неполная. Нам попадаются лишь ее фрагменты, между ними зияют пустоты, из повествования выпадают целые главы, крайне важные для понимания того, что происходило на самом деле. И все-таки даже в столь урезанном виде история нашей Земли не уступит в увлекательности любому детективному роману.

Теория Большого Взрыва

Астрономы полагают, что наш мир возник в результате Большого Взрыва. Взорвавшись, гигантский огненный шар разметал по пространству материю и энергию, которые впоследствии сгустились, образовав миллиарды звезд, а те, в свою очередь, объединились в многочисленные галактики.

Теория, которой придерживается большинство современных ученых, утверждает, что Вселенная образовалась в результате так называемого Большого Взрыва. Невероятно горячий огненный шар, температура которого достигала миллиардов градусов, в какой-то момент взорвался и разбросал во всех направлениях потоки энергии и частиц материи, придав им колоссальное ускорение.
 
Любое вещество состоит из крохотных частиц - атомов. Атомы - это мельчайшие материальные частицы, способные принимать участие в химических реакциях. Однако они, в свою очередь, состоят из еще более мелких, элементарных, частиц. В мире существует множество разновидностей атомов, которые называются химическими элементами. Каждый химический элемент включает в себя атомы определенных размеров и веса и отличается от других химических элементов. Поэтому в ходе химических реакций каждый химический элемент ведет себя только ему одному присущим образом. Все сущее во Вселенной, от крупнейших галактик до мельчайших живых организмов, состоит из химических элементов.

После Большого Взрыва

Поскольку огненный шар, разлетевшийся на части в результате Большого Взрыва, имел колоссальную температуру, крохотные частицы материи обладали поначалу слишком большой энергией и не могли соединиться друг с другом, чтобы образовать атомы. Однако спустя примерно миллион лет температура Вселенной понизилась до 4000"С, и из элементарных частиц стали формироваться различные атомы. Сначала возникли самые легкие химические элементы - гелий и водород. Постепенно Вселенная охлаждалась все сильнее и образовывались более тяжелые элементы. Процесс образования новых атомов и элементов продолжается и по сей день в недрах таких звезд, как, к примеру, наше Солнце. Их температура необычайно высока.

Вселенная остывала. Новообразованные атомы собирались в гигантские облака пыли и газа. Частицы пыли сталкивались друг с другом, сливались в единое целое. Гравитационные силы притягивали маленькие объекты к более крупным. В результате во Вселенной со временем сформировались галактики, звезды, планеты.

На иллюстрации: Земля имеет расплавленное ядро, богатое железом и никелем. Земная кора состоит из более легких элементов и как бы плавает на поверхности частично расплавленных горных пород, образующих мантию Земли.

Микроволны из прошлого

Исходя из предположения, что Вселенная сформировалась в результате "горячего" Большого Взрыва, то есть возникла из гигантского огненного шара, ученые попробовали подсчитать, до какой степени она должна была охладиться к настоящему времени. Они пришли к выводу, что температура межгалактического пространства должна составлять около -270°С. Температуру Вселенной ученые определяют и по интенсивности микроволнового (теплового) излучения, идущего из глубин космоса. Проведенные измерения подтвердили, что она в самом деле составляет примерно -270"С.

Каков возраст Вселенной?

Чтобы узнать расстояние до той или иной галактики, астрономы определяют ее размеры, яркость и цвет излучаемого ею света. Если теория Большого Взрыва верна, то, значит, все существующие ныне галактики первоначально были стиснуты в один сверхплотный и горячий огненный шар. Вам достаточно поделить расстояние от одной галактики до другой на скорость, с какой они удаляются друг от друга, чтобы установить, как давно они составляли единое целое. Это и будет возрастом Вселенной. Разумеется, этот метод не позволяет получить точных данных, но все же он дает основания полагать, что возраст Вселенной -от 12 до 20 млрд лет.
 
Образование Солнечной системы

Никто точно не знает, как именно образовалась Солнечная система. Основная теория гласит, что Солнце и планеты сформировались из завихряющегося облака космического газа и пыли. Более плотные части этого облака с помощью гравитационных сил притягивали к себе извне все большее количество вещества. В итоге из него возникли Солнце и все его планеты.

Галактики сформировались, по всей вероятности, спустя примерно 1 - 2 млрд лет после Большого Взрыва, а Солнечная система возникла приблизительно на 8 млрд лет позже. Ведь материя распределялась по пространству отнюдь не равномерно. Более плотные области, благодаря гравитационным силам, притягивали к себе все больше пыли и газа. Размеры этих областей стремительно увеличивались. Они превращались в гигантские завихряющиеся облака пыли и газа - так называемые туманности.
 
Одна такая туманность - а именно солнечная туманность - сгустившись, образовала наше Солнце. Из других частей облака возникли сгустки вещества, ставшие планетами, в том числе Землей. Они удерживались на своих околосолнечных орбитах мощным гравитационным полем Солнца. По мере того как гравитационные силы притягивали частицы солнечного вещества все ближе и ближе друг к другу, Солнце становилось все меньше и плотнее. При этом в солнечном ядре возникло чудовищное давление. Оно преобразовывалось в колоссальную тепловую энергию, а это, в свою очередь, ускоряло ход термоядерных реакций внутри Солнца. В (результате образовывались новые атомы и выделялось еще больше тепла.
 
Возникновение условий для жизни

Примерно те же процессы, хотя и в значительно меньших масштабах, происходили и на Земле. Земное ядро стремительно сжималось. Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образующие ее горные породы расплавились. Более легкие вещества, богатые кремнием - похожим на стекло минералом, - отделились в земном ядре от более плотных железа и никеля и образовали первую земную кору. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, земная кора затвердела и превратилась в прочную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород.
 
Остывая, Земля выбрасывала из своего ядра множество различных газов. Обычно это происходило при извержении вулканов. Легкие газы, такие, как водород или гелий, большей частью улетучивались в космическое пространство. Однако сила притяжения Земли была достаточно велика, чтобы удерживать у ее поверхности более тяжелые газы. Они-то и составили основу земной атмосферы. Часть водяных паров из атмосферы сконденсировалась, и на Земле возникли океаны. Теперь наша планета была полностью готова к тому, чтобы стать колыбелью жизни.
 
Рождение и гибель горных пород

Земная суша образуется твердыми горными породами, зачастую покрытыми слоем почвы и растительностью. Но откуда эти горные породы берутся? Новые горные породы формируются из вещества, рождающегося глубоко в недрах Земли. В нижних слоях земной коры температура намного выше, чем па поверхности, а составляющие их горные породы находятся под огромным давлением. Под воздействием жара и давления горные породы прогибаются и размягчаются, а то и вовсе плавятся. Как только в земной коре образуется слабое место, расплавленные горные породы - их называют магмой - прорываются на поверхность Земли. Магма вытекает из жерлов вулканов в виде лавы и распространяется на большой площади. Застывая, лава превращается в твердую горную породу.

Взрывы и огненные фонтаны

​В одних случаях рождение горных пород сопровождается грандиозными катаклизмами, в других проходит тихо и незаметно. Существует множество разновидностей магмы, и из них образуются различные типы горных пород. К примеру, базальтовая магма очень текуча, легко выходит на поверхность, растекается широкими потоками и быстро застывает. Иногда она вырывается из жерла вулкана ярким "огненным фонтаном" - такое происходит, когда земная кора не выдерживает ее давления.
 
Другие виды магмы гораздо гуще: их густота, или консистенция, больше похожа на черную патоку. Содержащиеся в такой магме газы с большим трудом пробиваются на поверхность сквозь ее плотную массу. Вспомните, как легко пузырьки воздуха вырываются из кипящей воды и насколько медленнее это происходит, когда вы нагреваете что-нибудь более густое, к примеру кисель. Когда более плотная магма поднимается ближе к поверхности, давление на нее уменьшается. Растворенные в пей газы стремятся расшириться, но не могут. Когда же магма наконец вырывается наружу, газы расширяются столь стремительно, что происходит грандиозный взрыв. Лава, обломки горных пород и пепел разлетаются во все стороны, как снаряды, выпущенные из пушки. Подобное извержение случилось в 1902 г. на о-ве Мартиника в Карибском море. Катастрофическое извержение вулкана Моптапь-Пеле полностью разрушило порт Сеп-Пьер. Погибло около 30 000 человек.

На иллюстрации: Поток лавы вытекает из кратера вулкана Килауэа, расположенного на о-ве Гавайя. Когда лава выходит на поверхность Земли, она застывает, образуя новые горные породы.

Образование кристаллов

Горные породы, формирующиеся из остывающей лавы, называют вулканическими, или изверженными, горными породами. Пока лава остывает, минералы, содержащиеся в расплавленных породах, постепенно превращаются в твердые кристаллы. Если лава остывает быстро, кристаллы не успевают вырасти и остаются очень маленькими. Подобное происходит при образовании базальта. Иногда лава охлаждается столь быстро, что из нее получается гладкая стеклообразная порода, вообще не содержащая кристаллов, такая, как обсидиан (вулканическое стекло). Подобное, как правило, случается при подводном извержении или когда маленькие частицы лавы выбрасываются из жерла вулкана высоко в холодный воздух.

Свидетельства минувшего

На иллюстрации: Эрозия и выветривание горных пород в каньонах Сидар-Брейкс, штат Юта, США. Эти каньоны образовались в результате эрозионного воздействия реки, проложившей свое русло через слои осадочных пород, "выдавленных" кверху движениями земной коры. Обнажившиеся горные склоны постепенно выветрились, и обломки пород образовали на них каменистые осыпи. Посреди этих осыпей торчат выступы все еще твердых скал, которые и образуют края каньонов.

Размеры кристаллов, содержащихся в вулканических породах, позволяют нам судить, насколько быстро остывала лава и на каком расстоянии от поверхности Земли она залегала. Перед вами кусок гранита, как он выглядит в поляризованном свете под микроскопом. Различные кристаллы имеют на этом изображении различный цвет.

Гнейс - метаморфическая горная порода, образовавшаяся из осадочной породы под воздействием тепла и давления. Рисунок из разноцветных полос, которые вы видите на этом куске гнейса, позволяет определить направление, в котором земная кора, двигаясь, давила на слои горных пород. Так мы получаем представление о событиях, происходивших 3,5 млрд лет тому назад.
 
По складкам и разломам (разрывам) в горных породах мы можем судить, в каком направлении действовали колоссальные напряжения в земной коре в давно минувшие геологические эпохи. Эти складки возникли в результате горообразующих движений земной коры, начавшихся 26 млн лет назад. В этих местах чудовищные силы сдавили слои осадочных горных пород - и образовались складки.
 
Магма далеко не всегда достигает поверхности Земли. Она может задерживаться в нижних слоях земной коры и тогда остывает гораздо медленнее, образуя восхитительные крупные кристаллы. Именно так возникает гранит. Величина кристаллов в некоторых голышах позволяет установить, каким образом много миллионов лет назад сформировалась данная порода.
 
Осадочные "бутерброды"

Не все горные породы похожи на вулканические, такие, как гранит или базальт. Многие из них состоят из множества слоев и похожи на огромную стопку бутербродов. Они образовались когда-то из разрушенных ветром, дождями и реками других горных пород, обломки которых смыло в озера или моря, и они осели на дне под толщей воды. Постепенно таких осадков скапливается огромное количество. Они нагромождаются друг на друга, образуя слои толщиной в сотни и даже тысячи метров. Вода озера или моря давит на эти отложения с колоссальной силой. Находящаяся внутри них вода выдавливается, и они спрессовываются в плотную массу. В то же время минеральные вещества, прежде растворенные в выдавливаемой воде, как бы цементируют всю эту массу, и в итоге из нее формируется новая горная порода, которую называют осадочной.
 
И вулканические, и осадочные породы могут под воздействием движений земной коры выталкиваться кверху, образуя новые горные системы. В образовании гор участвуют колоссальные силы. Под их воздействием горные породы либо очень сильно нагреваются, либо чудовищно сжимаются. При этом они преобразовываются - трансформируются: один минерал может превратиться в другой, кристаллы расплющиваются и принимают иное расположение. В результате па месте одной горной породы возникает другая. Горные породы, сформировавшиеся при трансформации других горных пород под воздействием вышеупомянутых сил, называются метаморфическими.

Ничто не вечно, даже горы

На иллюстрации: Худуз, провинция Альберта, Канада. Дожди и песчаные бури разрушают мягкие горные породы быстрее, чем твердые, и в результате возникают останцы (выступы) с причудливыми очертаниями.

На первый взгляд ничего не может быть прочнее и долговечнее, чем огромная гора. Увы, это всего-навсего иллюзия. Если основываться на геологической шкале времени, где счет идет на миллионы и даже сотни миллионов лет, то горы оказываются столь же преходящим, как и все остальное, включая нас с вами.
 
Любая горная порода, как только начнет подвергаться воздействию атмосферы, моментально будет разрушаться. Если вы взглянете на свежий обломок скалы или расколотый голыш, то увидите, что вновь образовавшаяся поверхность породы зачастую совсем иного цвета, чем старая, долго пробывшая па воздухе. Это объясняется воздействием кислорода, содержащегося в атмосфере, а во многих случаях - и дождевой воды. Из-за них на поверхности горной породы происходят различные химические реакции, постепенно изменяющие ее свойства.
 
Со временем эти реакции приводят к высвобождению минералов, скрепляющих породу, и она начинает рассыпаться. В породе образуются крохотные трещинки, в которые проникает вода. Замерзая, эта вода расширяется и разрывает породу изнутри. Когда лед растает, такая порода попросту развалится на куски. Очень скоро отвалившиеся куски породы смоют дожди. Этот процесс называется эрозией.

Вода-разрушитель

На иллюстрации: Ледник Мюир на Аляске. Разрушительное воздействие ледника и камней, вмерзших в него снизу и с боков, постепенно вызывает эрозию стен и дна долины, по которой он движется. В результате на льду образуются длинные полосы обломков горных пород - так называемые морены. При слиянии двух соседних ледников соединяются и их морены.

Куски разрушенной породы в конечном итоге попадают в реки. Течение тащит их по речному руслу и стачивает ими породу, которая образует само русло, пока уцелевшие обломки не найдут наконец тихое пристанище на дне озера или моря. Замерзшая вода (лед) обладает еще большей разрушительной силой. Ледники и ледниковые покровы волокут за собой множество крупных и мелких обломков горных пород, вмерзших в их ледяные бока и брюха. Эти обломки проделывают глубокие борозды в породах, по которым движутся ледники. Ледник может переносить обломки скал, упавшие на него сверху, на многие сотни километров.

Скульптуры, созданные ветром

Ветер тоже разрушает горные породы. Особенно часто такое случается в пустынях, где ветер переносит миллионы мельчайших песчинок. Песчинки большей частью состоят из кварца, чрезвычайно прочного минерала. Вихрь песчинок ударяется о скалы, выбивая из них все новые и новые песчинки.
 
Часто ветер нагромождает песок в большие песчаные холмы, или дюны. Каждый порыв ветра наносит на дюны новый слой песчинок. Расположение склонов и крутизна этих песчаных холмов позволяют судить о направлении и силе ветра, их создавшего.


Горные породы - как бы своеобразная книга, где записана вся история Земли. Однако, если продолжить сравнение, книга эта разорвана на отдельные страницы, и прежде, чем прочесть ее, надо собрать их и расположить в правильном порядке. Чаще старые горные породы залегают внизу, а молодые вверху. Но это не значит, что та или иная порода вечно занимает одно и то же положение.

Несогласное залегание горных пород позволяет 'прочесть' их историю. Так, известняк, сформировавшийся в каменноугольный период (карбон), залегает поверх силурийских горных пород, которые сперва под воздействием движений земной коры были смяты в складки, а затем подверглись эрозии. В итоге образовалась плоская поверхность, на которой начал формироваться слой известняка. При таком несогласном залегании горные породы, располагающиеся сверху, - самые молодые

Колоссальные силы, которые создают новые горные цепи, могут также смещать горные породы, деформировать их и даже вовсе разрушать. Иногда складки горных пород разламываются или наползают одна на другую, и самые древние породы, располагавшиеся прежде внизу, оказываются у самой поверхности.
 
Кроме того, обломки разрушающейся породы могут скатываться по горным склонам. Тогда старые и молодые породы перемешиваются. В других случаях вулканические горные породы, поднимаясь из нижних слоев земной коры, пробиваются на поверхность сквозь более молодые породы. Если какая-нибудь вулканическая порода продавливает сразу несколько слоев других горных пород, это означает, что она сформировалась позже.
 
Ну и, разумеется, горные породы постоянно разрушаются из-за эрозии. При этом возникают причудливые конфигурации, когда старые породы оказываются в окружении более молодых. Это происходит, скажем, при выветривании верхушки горной складки: более древняя порода, скрытая дотоле в середине складки, обнажается. На поверхность породы, подвергшейся эрозии, могут наноситься новые слои осадочных пород.
 
Нумеруя страницы

Чтобы восстановить подлинную картину истории Земли, нужны некие подсказки, позволяющие установить, в каком порядке возникали те или иные горные породы. Отличными подсказками служат окаменелости - ископаемые останки растений и животных, сохранившиеся в толщах горных пород. За многие миллионы лет климат на Земле неоднократно менялся, а вместе с ним менялись растения и животные, населявшие нашу планету.

Чтобы восстановить подлинную картину истории Земли, нужны некие подсказки, позволяющие установить, в каком порядке возникали те или иные горные породы. Отличными подсказками служат окаменелости - ископаемые останки растений и животных, сохранившиеся в толщах горных пород. За многие миллионы лет климат на Земле неоднократно менялся, а вместе с ним менялись растения и животные, населявшие нашу планету.

Особенно хорошие подсказки - останки животных, у которых при жизни были твердые панцири. Подсказки для более поздних пород - останки позвоночных, то есть животных, имеющих спинной хребет. Твердые части тел животных сохраняются в ископаемом виде гораздо чаще, чем мягкие ткани. Самый распространенный тип окаменелостей - моллюски и ракообразные. Однако твердые панцири встречаются иногда и у крохотных одноклеточных животных, которых можно разглядеть только под микроскопом. Горные породы, содержащие останки одних и тех же животных, по всей видимости, сформировались примерно в одно и то же время.
 
Горные породы со встроенными часами

Окаменелости встречаются лишь в осадочных породах. Для других типов горных пород необходимо подыскать иные подсказки. Так, возраст вулканических (изверженных) пород можно определить при помощи радиоизотопного метода.
 
Простейшие химические вещества в природе - химические элементы. Например, железо - химический элемент, как и кислород. Эти вещества состоят из атомов только одного вида. Однако некоторые элементы отличаются природной нестабильностью. Их атомы (так называемые исходные атомы) могут расщепляться (распадаться), образуя атомы другого вида (дочерние атомы). При этом выделяются радиоактивные частицы. Подобные нестабильные формы называются радиоизотопами.

Радиоизотопы распадаются за строго определенный промежуток времени. У каждого типа радиоизотопов собственная, только ему присущая скорость распада. Если вам известна скорость распада данного радиоизотопа, а также соотношение между числом дочерних и исходных изотопов в исследуемой горной породе, то вы сможете определить время, за которое этот радиоизотоп распадался. Это время и будет возрастом данной вулканической породы.
 
К сожалению, радиоизотопный метод невозможно применить для определения возраста осадочных пород: удастся определить лишь возраст образующих их минералов, точнее, тех из них, что содержат радиоизотопы. Однако сами эти минералы когда-то входили в состав более древних горных пород, которые давно разрушились, а уже из их обломков сформировались осадочные породы.

Древний магнетизм

У Земли есть расплавленное (жидкое) ядро, богатое железом. Как известно, наша планета вращается вокруг своей оси (воображаемой линии, проведенной между Северным и Южным полюсами). Благодаря этому она обладает свойствами гигантского магнита. Северный и южный полюса этого магнита не совсем совпадают с местоположением Северного и Южного полюсов Земли. По неким причинам, которые нам пока не до конца ясны, магнитные полюса нашей планеты за всю ее длительную историю периодически менялись местами.
 
Некоторые вулканические породы включают в себя минералы с высоким содержанием железа, играющие роль своего рода миниатюрных магнитных ориентиров. Прежде чем такие горные породы остыли и затвердели, вышеупомянутые минералы, как и полагается магнитам, выстраивались в них в соответствии с расположением северного и южного магнитных полюсов Земли. Однако в далекие времена эти полюса находились совсем не там, где они сейчас. Ученым удалось определить местоположение магнитных полюсов Земли в различные геологические эпохи, и теперь по расположению крохотных магнитов-ориентиров мы иногда можем установить возраст конкретной породы.
 
На иллюстрации: Ископаемый семенной папоротник из древних каменноугольных болот. Семенные папоротники произрастали только в теплом климате. Чтобы мягкие растительные ткани сохранились в ископаемом виде, они должны были быть погребены в породе сразу после гибели растения. Данная порода - глинистый сланец, образовавшийся из отложений ила. Значит, когда-то на этом месте был теплый заболоченный лес и осадочные породы формировались очень быстро.

Каков возраст нашей Земли?

Возраст самых древних горных пород, существующих ныне на Земле, по определению ученых - чуть меньше 4 млрд лет. Однако к тому времени, как эти породы сформировались, первые горные породы, возникшие на нашей планете, уже разрушились, и их обломки послужили строительным материалом для новых осадочных пород. Так что мы, к сожалению, не можем установить истинный возраст Земли на основе изучения горных пород, сохранившихся до наших дней.
 
Тем не менее ученые придерживаются той точки зрения, что Земля, Луна и метеориты, периодически падающие на Землю, образовались примерно в одно и то же время. Метеориты - это обломки горных пород, прилетающие к нам из космического пространства и, стало быть, не претерпевшие каких-либо серьезных изменений со времени своего возникновения. Их возраст, по определению ученых, 4,6 млрд лет. Возраст самых древних горных пород на Луне также около 4,6 млрд лет, так что Земля, по всей вероятности, возникла столь же давно.


Читая каменную летопись в надежде узнать как можно больше о прошлом Земли, вы вскоре обнаружите поразительные вещи. К примеру, на юге Англии существуют залежи песчаника, которые могли образоваться лишь в условиях жаркой пустынной местности. В Антарктиде были найдены ископаемые останки тропических папоротников, а в Африке обнаружены следы ледникового покрова. Неужели в прежние времена климат настолько отличался от современного?
 
В различные геологические эпохи климат Земли претерпевал многочисленные изменения: в прошлом наш мир неоднократно становился то теплее, то холоднее. Было даже несколько так называемых эпох оледенения, когда с полюсов на обширные районы Земли надвигались гигантские ледники и целые континенты оказывались под ледниковым покровом. И тем не менее все эти климатические изменения не были столь драматичны, как можно предположить на основании приведенных выше примеров.
 
Истинное объяснение всех этих загадок еще парадоксальнее: оказывается, материки отнюдь не всегда находились там, где они сейчас. Африка когда-то располагалась в районе Северного полюса. Индия находилась поблизости от Африки, а затем начала перемещаться к северу через экватор, пока наконец не столкнулась с. Азией.

Гигантская головоломка

На иллюстрации: Материки дрейфуют оттого, что они покоятся на гигантских плитах, образующих земную кору. Эти плиты постоянно, очень-очень медленно движутся: их увлекают за собой конвекционные течения, возникающие в мантии глубоко под ними. За миллионы лет материки обогнули весь земной шар, преодолевая на своем пути различные климатические зоны. Некоторые плиты по мер' формирования новых горных пород растут, наползая на соседние плиты или подлезая под них. Эти процессы, наряду с действием эрозионных сил, постоянно преобразуют очертания материков. Иногда материки сталкиваются друг с другом, образуя гигантские сверхматерики. В дальнейшем они раскалываются, вновь распадаясь на отдельные материки.

Внимательно приглядитесь к очертаниям западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки. Если бы не Атлантический океан, разделяющий оба материка, они идеально совместились бы друг с другом в единое целое, не так ли? Полее того, на обоих материках совпадают и типы горных пород, и их возраст, и даже направления, по которым в них шло складкообразование. Невероятное совпадение! Очевидно, некогда оба этих массива суши соединялись в единый огромный материк, а Атлантический океан образовался между ними позже.
 
Возможно, с того самого момента, когда земная кора окончательно остыла и образовала твердые материковые плиты, ее громадные куски принялись "бродить" по земному шару, увлекая за собой целые континенты. Подобные перемещения больших участков земной коры получили название "дрейф материков". Этот дрейф происходит крайне медленно: в лучшем случае его скорость составляет несколько сантиметров в год. Однако за многие миллионы лет данный процесс коренным образом изменил облик Земли. Временами материки сближались, образуя гигантские сверхматсрики, окруженные со всех сторон бескрайним океаном. Затем они вновь раскалывались на множество частей. При этом возникали новые моря и озера, острова и материки.

Саму идею, что материки могут путешествовать по земному шару, впервые в 1912 г. выдвинул немецкий ученый Альфред Вегенер. В поисках доказательств своей теории он обратился к надежным свидетелям - горным породам и окаменелостям, скрывающимся в их недрах.

Окаменевшие отпечатки

За многие миллионы лет истории Земли ее климат неоднократно менялся, горные хребты вырастали и обращались в пыль, а уровень моря то поднимался, то вновь опускался. Одним видам растений и животных удавалось приспособиться к этим изменениям, другие вымирали. Их место со временем занимали новые биологические виды, лучше приспособленные к новым жизненным условиям, чем их предшественники.
 
На разных материках эти процессы протекали по-разному, а новым растениям и животным было не так просто перебираться через океаны, разделявшие материки. Поэтому на каждом материке или острове возникали собственные флора и фауна, которые впоследствии вымирали, если условия жизни резко менялись, и уступали место новым видам. Останки некоторых древних существ сохранились до наших дней в виде окаменелостей и по сей день пребывают в горных породах, ожидая своих исследователей.
 
Вегепер обратил внимание на то, что ископаемые останки древней пресноводной рептилии мезозавра и сухопутной рептилии ципогната были найдены только в горных породах Южной Африки и Бразилии и больше нигде в мире. Более того, останки бегемотоподобного существа, прозванного листрозавром, встречаются в горных породах Африки, Индии и Антарктиды, а окаменевшие семенные папоротники-^лоссо-птерисы находили на всех южных материках, но только нс на северных. У всех этих загадок есть лишь одно разумное объяснение: в ту эпоху, когда образовались эти окаменелости, все южные материки были объединены в один огромный сверхматерик (его назвали Гондваной), покрытый теплыми и влажными лесами.
 
Современные загадки
 
Дрейфом материков можно объяснить и странное на первый взгляд распределение по земному шару некоторых видов современных нам животных. К примеру, остров Мадагаскар, расположенный у восточного побережья Африки, знаменит своими лемурами. Эти небольшие обезьяноподобные животные, как полагают, во многом схожи с примитивными обезьянами, широко распространенными на Земле примерно 50 млн лет назад. В материковой Африке лемуры не встречаются. Судя по всему, Мадагаскар оказался отрезанным от остальной Африки еще до того, как там появились современные обезьяны. На материке они, как более высокоорганизованные животные, лучше приспособились к условиям добывания пищи и выживания, чем жившие рядом лемуры. В итоге лемуры не выдержали жесткой конкуренции и вымерли.

Текучие горные породы
 
Земная кора состоит из ряда громадных устойчивых блоков горных пород, именуемых тектоническими плитами. Горные породы, образующие мантию (часть Земли, расположенную непосредственно под земной корой), по мере приближения к центру Земли раскаляются все больше и больше, пока не становятся вязкими, как пластилин. При дальнейшем нагревании они попросту расплавляются. Более легкие плиты земной коры, в сущности, плавают по поверхности жидких горных пород, находящихся в мантии прямо под ними.
 

Когда жидкость нагревается, она становится менее плотной, поэтому теплая жидкость всегда поднимается на поверхность, вытесняя более холодную. Холодная жидкость, в свою очередь, опускается, чтобы занять освободившееся место. То же самое происходит и в мантии. Горячие породы поднимаются на поверхность, затем растекаются во все стороны и, охладившись, опускаются обратно в нижние слои. Подобные перемещения горных пород в мантии называют конвекционными течениями. Они переносят с собой и плиты земной коры, плавающие на поверхности мантии. Поднимаясь кверху, горные породы, образующие мантию, в любой момент готовы вырваться наружу - стоит им лишь "нащупать" слабое место в земной коре.

Гавайские острова - составная часть длинной цепи действующих и потухших вулканов, поднимающихся со дна Тихого океана. Эта цепь тянется к северо-востоку на 6500 км вплоть до атолла Мидуэй. Самые северные из этих вулканов сильно разрушились и превратились в подводные горы. Чем дальше к северу, тем больше возраст Гавайских островов. Самые древние из них образовались свыше 65 млн лет назад. Лишь вулканы, расположенные на острове Гавайи, все еще действующие. В 1963 г. канадский геолог Томас Уилсон предположил, что эти острова возникли над "горячим местом", где расплавленные горные породы из недр Земли поднялись к самой ее поверхности. Океанское дно медленно движется над этим "горячим местом". По мере его движения образуются новые вулканы, подобно "огненному фонтану" на Гавайях (внизу), а старые вулканы, когда их уносит прочь от "горячего места", потухают.

Постоянно расширяющееся океанское дно

По дну океанов протянулись гигантские подводные горные цепи. Их называют срединно-океаническими хребтами. Образовались они в результате подводной вулканической деятельности и из-за прочих трещин в океанском дне, через которые изливается расплавленная лава. В некоторых местах подводные горы поднимаются так высоко, что их вершины образуют целые острова. Примером тому может служить Исландия. Здесь вулканы по-прежнему остаются действующими, более того, время от времени тут возникают новые вулканы.
 
Если вы измерите возраст горных пород по обе стороны этих линий вулканической активности, то обнаружите, что, чем дальше от подводного хребта, тем породы все более и более старые. Значит, океанское дно постоянно обновляется вдоль зоны, примыкающей к этим хребтам. В ходе этого процесса примыкающие горные породы подвергаются чудовищным нагрузкам и в конечном итоге разрываются, образуя крайне неровный подводный пейзаж.

До того как древний сверхматерик Пангея начал раскалываться на части, все материки собрались в один гигантский массив в южном полушарии. Об этом свидетельствуют сходные типы горных пород и содержащиеся в них окаменелости, встречающиеся на современных материках. Поскольку такие рептилии, как листрозавр, циногнат и пресноводный мезозавр, а также растения вроде глоссоптериса никак не могли самостоятельно пересечь океан, объяснить присутствие их ископаемых останков на разных материках можно лишь тем, что эти материки когда-то были соединены друг с другом.

Раскалывающиеся материки

Похожие структуры встречаются в некоторых местах и на суше. К примеру, Восточно-Африканская зона разломов, протянувшаяся с севера на юг от Красного моря через всю Восточную Африку, также представляет собой зону, где земная кора расширяется. Поэтому в Восточной Африке тоже есть вулканы и застывшие потоки лавы. Северо-восточный уголок Африки постепенно откалывается от остальной части материка. По срединно-океаническим хребтам и рифтовым поясам можно наглядно увидеть, как движутся материки.

Поднимающиеся горы и опускающееся дно

Если плиты земной коры, расположенные вдоль срединно-океанических хребтов и рифтовых поясов, постоянно расширяются, значит, им становится тесно? Стало быть, они обязательно столкнутся с другими плитами?
 
В некоторых местах плиты в самом деле подползают одна под другую. Колоссальное давление, возникающее в местах подобного столкновения двух плит, часто выталкивает с морского дна осадочные породы, и возникают гигантские горные цепи. К примеру, Гималаи и в наши дни все еще поднимаются кверху - по мере того как громадная плита, несущая на себе Индию (и Австралию), напирает на Евро-Азиатскую плиту.
 
Исчезающие горные породы

Формирование новых горных пород и разрушение старых не прекращается ни на минуту. Как только горные цепи начинают подниматься над землей, они сразу же попадают под гибельное воздействие эрозии. Дождевая вода, обладающая слабой кислотностью, растворяет некоторые минералы, ослабляя тем самым скрепляемые ими породы. Вода просачивается в трещины и щели, замерзает там и, расширяясь, разламывает породу. Под жаркими лучами солнца поверхностные слои породы расширяются и отслаиваются. Отколовшиеся частицы породы смываются дождями, ручьями и реками или же вмерзают в дно ледников, а затем, влекомыс их движением, выбивают из породы новые куски.
 
В конце концов горная порода полностью разрушается и превращается в песок и ил. Реки или ледники уносят их в моря и океаны, где они погружаются на дно, образуя толстые слои осадочных отложений. Спустя миллионы лет эти отложения преобразуются в новые горные породы, которые однажды поднимутся с океанского дна и образуют новые горные цепи.
 
Новые горные породы также выплескиваются из недр Земли в виде лавы через жерла вулканов и прочие трещины в земной коре. В тех местах, где лава выходит на поверхность вдоль срединно-океанических хребтов, формируется новая земная кора. При столкновении двух плит земной коры одна из них подлезает под другую, и образующие ее горные породы со временем поглощаются породами мантии, кипящими под ней. В свою очередь, горные породы могут из мантии подниматься на поверхность в виде расплавленной магмы и способствовать образованию новой коры. Это постоянное обновление земной коры иногда называют кругообращением пород.
 
Материки и климат

Постоянное изменение соотношения между сушей и морем, в свою очередь, существенно воздействует на климат. Ведь суша нагревается и охлаждается быстрее, чем вода. Поэтому в центре обширных массивов суши может царить страшная жара или, наоборот, жуткий холод. Это влияет на атмосферное давление над их поверхностью, а стало быть, и на весь климат нашей планеты.
 
В современную эпоху Северный полюс находится посреди замерзшего океана, со всех сторон окруженного сушей. Океанические течения несут с собой теплую воду с экватора вдоль восточных берегов Северной Америки и Азии прямо в Арктику. А вот в южном полушарии все наоборот: Южный полюс очутился точно в центре Антарктиды, окруженной океаном. В результате океанические течения раз за разом огибают этот материк, и там круглый год необычайно холодно.

Море наступает и отступает

По мере того как климат на Земле меняется, а полярные льды то расширяются, то вновь отступают, уровень моря также существенно колеблется. Когда уровень моря понижается, между материками возникают сухопутные "мосты" - вроде того, который ныне соединяет Северную и Южную Америку. Когда же уровень моря повышается, эти мосты скрываются под водой и образуются новые острова. Во времена последнего ледникового периода Британские острова соединялись с материковой Европой. А когда льды растаяли, уровень моря повысился, и па месте былой суши возникли Ирландское море и пролив Ла-Манш.

Земная кора состоит из ряда огромных плит, очень медленно перемещающихся по земному шару. В так называемых субдуктивных зонах, где две плиты движутся друг относительно друга, эти плиты могут коробиться по краям либо одна из них может подлезать под другую. В зонах срединно-океанических хребтов плиты, напротив, отодвигаются одна от другой. За время, пока расплавленные горные породы выходят на поверхность и затвердевают, там образуется новая земная кора.

1 Конвекционные течения в мантии. Горные породы, образующие мантию Земли, очень горячие и находятся под колоссальным давлением. От этого они становятся похожими на очень густой сироп, то есть приобретают текучесть. Поднимаясь к поверхности Земли, горячие горные породы постепенно охлаждаются и начинают двигаться обратно в нижние слои. Если в тех местах, где горячие породы поднимаются к поверхности, земная кора недостаточно прочна - они продавливают ее, образуя срединно-океанические хребты, рифтовые пояса и цепи вулканических островов. Подобные конвекционные течения - главная движущая сила, вызывающая перемещение плит земной коры.
 
2 Срединно-океанические хребты. Срединно-океанические хребты образуют гигантскую подводную горную систему длиной свыше 65 000 км и шириной до 5000 км. В некоторых местах они поднимаются с морского дна на высоту до 3500 м. Иногда вершины этих хребтов выступают над поверхностью океана, образуя вулканические острова.
 
Пример такого острова - Исландия. Вдоль этих хребтов горячие расплавленные породы постоянно изливаются и, затвердевая, образуют новую земную кору. Новые горные породы, формируясь вдоль хребтов, оттесняют породы, возникшие раньше, все дальше и дальше от хребта. Постепенно плиты земной коры разрастаются и начинают напирать на соседние плиты. Этот процесс называют расширением морского дна.

3 Исчезающие горные породы. Новообразованные горные породы, отодвигаясь все дальше и дальше от срединно-океанического хребта, покрываются осадочным слоем, образующимся в результате эрозии самого хребта.
 
4 Столкновение двух плит земной коры. В данном случае одна плита земной коры подлезает под край соседней плиты. Чудовищные силы, вызывающие подобные процессы, часто служат причиной разрушительных землетрясений.
 
5, б Вулканические горы. Горные породы, образующие одну плиту, вталкиваясь глубоко под другую (на глубину до 100 и более км), все больше раскаляются и подвергаются колоссальному давлению. В результате они размягчаются и в конце концов становятся вязкими и текучими: превращаются в магму. Эта магма устремляется вверх через слабые участки земной коры к поверхности Земли, образуя вулканы. Северная часть Тихоокеанского бассейна изобилует действующими вулканами (а также и землетрясениями), что объясняется постоянным давлением разрастающейся Тихоокеанской плиты.
 
7 Новые горные складчатости. Колоссальные напряжения, возникающие в местах столкновения двух плит, вполне достаточны для того, чтобы смять гигантскую толщу осадочных пород и вытолкнуть образовавшуюся складку вверх, создавая тем самым новые горные системы.
 
8 Острова. Горные складки меньших размеров, возникающие на морском дне, приводят к образованию цепей островов.
 
9, 10 Глубоководные впадины. Если плита земной коры, несущая на себе часть океанского дна, "заталкивается" под соседнюю плиту, то образуется глубокая океаническая впадина, или желоб. Подобные впадины могут достигать от 8 до 11 километров в глубину и тысяч километров в длину. К примеру, глубина Марианской впадины в Тихом океане превышает 11 км.

11, 12 Островные дуги. Магма может подниматься к поверхности Земли из так называемых "горячих мест" в мантии, образуя вулканические острова. По мере того как плиты земной коры медленно "проплывают" над таким "горячим местом", старые вулканы потухают и возникают новые. Это приводит к появлению длинной цепи вулканических островов. Некоторые из таких островов со временем могут разрушиться, и на их месте остаются подводные горы, по-английски 'именуемые "симаунтс".


Еще древнегреческие философы ломали головы над загадкой окаменелосгей. Они находили окаменевшие морские раковины высоко в горах и догадывались, что когда-то это были живые существа. Значит, предполагали философы, эта территория некогда была покрыта морем. Совершенно справедливое утверждение! Но откуда взялись все эти окаменелости? Как раковины оказались замурованными в горных породах?

Окаменелости представляют собой останки и отпечатки растений и животных, живших на Земле в давно минувшие эпохи. Следует, однако, заметить, что в окаменелости превращается лишь ничтожная часть вымерших растений и животных. Как правило, их останки либо поедаются другими животными, либо разлагаются под воздействием грибков и бактерий. Очень скоро от них ровным счетом ничего не остается. Раковины или твердые костные скелеты живых организмов сохраняются дольше, но в итоге и они разрушаются. И только когда останки оказываются погребенными в земле очень быстро, еще до того, как они успели разложиться, у них появляется шанс уцелеть и превратиться в окаменелость.
 
Превращаясь в камень

Чтобы умершее растение или животное оказалось быстро захороненным, необходимо, чтобы над ним образовался осадочный слой, например, песка или ила. Тогда его останки вскоре лишаются доступа воздуха и в результате не загнивают. За многие миллионы лет нижние осадочные слои под давлением новообразующихся верхних слоев превращаются в твердую породу. Вода, просачивающаяся в осадочные слои, содержит минералы. Порой она вымывает их из самого осадочного материала.
 
В конечном итоге под тяжестью верхних осадочных слоев вода из нижних вытесняется. Однако минералы при этом остаются внутри и способствуют скреплению осадочных слоев и их затвердеванию в горную породу. Эти минералы откладываются также в останках растений и животных, заполняя промежутки между их клетками, а иногда даже "замещая" их кости или раковины. Таким образом, останки как бы врастают в камень и сохраняются в нем миллионы лет. Спустя длительное время столкновение материков может выдавить эту горную породу со дна моря на поверхность, и на этом месте образуется суша. Затем дождь, ветер или, возможно, море постепенно разрушат породу, обнажив скрытые в ней окаменелости.

Идеальные окаменелости

Голубая мечта охотников за окаменелостями - груды аммонитов и раковин двустворчатых моллюсков в одном месте. Это типичный пример посмертного скопления: окаменелости не залегают там, где животных настигла смерть. Они были когда-то унесены водными потоками и свалены в кучу совсем в другом месте, где и оказались погребенными под осадочным слоем. Эти животные обитали на Земле примерно 150 млн лет назад, в юрском периоде.

К числу прекрасно сохранившихся окаменелостей относятся насекомые и прочие мелкие организмы, замурованные в янтаре. Янтарь получается из клейкой смолы, которая сочится из стволов некоторых разновидностей деревьев при повреждении их покровов. Эта смола испускает ароматный запах, привлекающий насекомых. Прилипая к пей, они оказываются в ловушке. Затем смола затвердевает и образуется твердое прозрачное вещество, которое надежно предохраняет останки животного от разложения. В результате хрупкие организмы древних насекомых и пауков, которые находят в янтаре, превосходно сохраняются. Можно даже извлечь из них генетический материал (ДНК) и подвергнуть его анализу.
 
Некоторые из наиболее хрупких и изящных окаменелостей встречаются в горных породах, относящихся к залежам угля. Уголь представляет собой твердую породу черного цвета, состоящую в основном из углерода, который содержался в останках древних растений. Его залежи сформировались миллионы лет тому па-зад в заболоченных лесах, Время от времени такие заболоченные леса затапливало море, и они оказывались погребены под толстым слоем ила. Быстро накапливаясь, ил вскоре затвердевал и спрессовывался, образуя аргиллиты и глинистые сланцы.
 
Листья и стебли растений, произраставших в тех лесах, иногда сохраняются в виде угольных пластов либо тонких черных пленок углерода, разделяющих слои глинистых сланцев. В других случаях в горных породах сохраняются только отпечатки древесной коры, листьев или стеблей папоротников. Сланцы легко раскалываются в горизонтальной плоскости, и на вновь обнажившейся поверхности можно без труда выявить окаменевшие отпечатки целых ветвей с листьями.
 
Еще интереснее бывают окаменелости, которые находят в так называемых конкрециях. Они возникают, когда в останки растения просачивается насыщенная известью вода. После испарения воды останки оказываются внутри известняковой породы, и вся хрупкая структура растения запечатлевается в известняке в мельчайших подробностях.

Следы минувшего

На иллюстрации: След динозавра, сохранившийся в горных породах у Моеноу, штат Аризона, США

Бывает, что собственно останки того или иного животного не сохраняются, но какие-либо отпечатки, например следы, остаются. Иногда следы животных, в буквальном смысле этого слова, сохраняются в осадочных породах, к примеру, если оставленные ими в песке отпечатки заполняются илом, и в таком виде "консервируются" па миллионы лет. Помимо отпечатков ног, животные могут оставлять и другие следы, скажем, борозды в осадочных слоях, когда они пробираются через толщу ила, поедают детрит (органическое вещество в виде взвешенных в воде частиц) или закапываются в дно озера или моря. Эти "окаменевшие следы" не просто позволяют установить сам факт присутствия данного животного в данном месте, но и снабжают ученых ценной информацией о его образе жизни и манере передвигаться.
 
Животные с твердыми панцирями, такие, как трилобиты и мечехвосты, могут оставлять в мягком иле самые разнообразные отпечатки в зависимости от того, отдыхают они, передвигаются или кормятся. Многим таким следам ученые присваивали отдельные наименования, поскольку они понятия не имели, какое именно животное их оставило.
 
Иногда в окаменелость превращается помет какого-либо животного. Он может настолько хорошо сохраняться, что ученые по нему определяют, чем животное питалось. Более того, в желудках хорошо сохранившихся окаменелостей животных время от времени находят непереваренную пищу. К примеру, в брюхе у ихтиозавров, дельфиноподобных морских рептилий, иногда обнаруживают целые рыбины - остатки трапезы, которые организм хищника не успел усвоить перед смертью.

Следы на камне

Окаменевшие следы динозавров снабдили нас массой сведений о том, как эти животные передвигались и какой вели образ жизни. К примеру, окаменевшие отпечатки ног динозавров позволяют установить, насколько широко они расставляли ноги при ходьбе. Это, в свою очередь, дает ответ на вопрос, как ноги располагались: по бокам туловища, как у современных ящериц, или вертикально вниз, обеспечивая туловищу более прочную опору. Больше того, по этим следам можно даже определить скорость, с которой динозавр передвигался.
 
Ученые также определили, какие динозавры во время ходьбы волочили хвост по земле, а какие держали его на весу. В некоторых районах США сохранились окаменевшие цепочки следов различных видов плотоядных (хищных) и раститель-ноядных динозавров. Следы принадлежали множеству животных, двигавшихся в одном и том же направлении. Значит, динозавры передвигались стадами или стаями. Размеры отпечатков позволяют судить о количестве молодняка в данном стаде и о его расположении среди взрослых животных во время перехода.

Воссоздавая прошлое

Наука, изучающая окаменелости, называется палеонтологией, что в переводе с греческого означает "изучение древней жизни". К сожалению, воссоздать картины минувшего при помощи окаменелостей далеко не так просто, как это может показаться при разглядывании рисунков, приведенных в этой главе. Ведь даже в тех крайне редких случаях, когда останки растений и животных очень быстро заносятся осадочными слоями и сохраняются в виде окаменелостей, они, как правило, не остаются непотревоженными. Реки и ручьи могут уносить их и сваливать в кучи, раскалывая цельные скелеты. При этом более тяжелые фрагменты оседают и принимают иное положение, чем при жизни, а более легкие смываются водой. Далее, наводнения и оползни часто нарушают защитный покров из осадочных слоев, возникший над окаменелостями. У иных растений и животных нет практически никаких шансов сохраниться в ископаемом виде, поскольку они обитают в местности, где не имеется достаточного количества осадочного материала. К примеру, вероятность того, что останки обитателей лесов или саванн будут унесены в какой-либо водоем и погребены там под слоем песка или ила, что позволит им превратиться в окаменелость, крайне невелика.
 
Точно так же, как детективам необходимо знать, сдвигали труп с места или нет, так и палеонтологам нужно быть уверенными, что окаменевшие останки, найденные в том или ином месте, принадлежат животному, которое действительно погибло в данном месте и в том же положении, в каком его нашли. Если это в самом деле так, то такие находки в своей совокупности именуются прижизненным скоплением. Изучение таких скоплений позволяет определить, какие животные обитали в данной местности. Зачастую это дает возможность судить и о характере их среды обитания - жили ли они в воде или на суше, был ли климат здесь теплым или холодным, влажным или сухим. Кроме того, о природной среде, существовавшей здесь в древности, можно многое узнать, изучая горные породы, характерные для данной местности. Но опять-таки слишком часто случается так, что ископаемые останки уносит далеко от места, где погибло животное, да к тому же по пути они распадаются на части. Более того, некоторых наземных животных попросту выносит в морс, что часто сбивает с толку исследователей. Ископаемые находки, которые обрели свое последнее пристанище далеко от тех мест, где когда-то погибли данные животные и растения, называют посмертным скоплением.

Как они выглядели при жизни?

Одним из самых увлекательных занятий палеонтологов - сборка цельной окаменелости из немногих уцелевших се фрагментов. В случае когда вымершее животное непохоже ни на одно из ныне живущих, это не так просто. В прошлом ученые нередко принимали различные части одного и того же животного за останки разных существ и даже присваивали им различные названия.
 
Первые учепые-палеонтологи изучавшие в Канадских Скалистых горах окаменелости из древних бургесских сланцевых пород, возраст которых составляет 570 млн лет, обнаружили там нескольких странных ископаемых животных. Одна из находок выглядела как довольно необычный кончик хвоста мелкой креветки. Ей присвоили название аномалокарис, что означает "странная креветка". Другая окаменелость походила на расплющенную медузу с отверстием посередине и была названа пей-тош. Третье ископаемое, получившее название лаггания, было похоже на раздавленное тело морского огурца. Позже палеонтологи нашли окаменевшие останки лаг-гании и пейтойи друг подле друга и пришли к выводу, что это - губка и сидящая на ней медуза.
 
Окаменелости эти затем были засунуты на полки музейных шкафов, про них забыли и вспомнили лишь несколько лет назад. Теперь уже новое поколение палеонтологов выудило их из пыльных ящиков и стало изучать заново. Ученые обратили внимание, что все три вида окаменелостей часто обнаруживали в горных породах рядом. Может, между ними существует некая связь? Палеонтологи внимательно изучили множество таких находок и пришли к поразительному выводу: данные окаменелости - не что иное, как различные части тела одного и того же животного, поистине чрезвычайно "странной креветки"! Причем животное это было, возможно, крупнейшим обитателем морей той эпохи. Оно походило на громадную безногую креветку длиной до 66 см, с овальной головой (тузойя), двумя большими глазами на стебельках и большим круглым ртом (пейтойя) с твердыми зубами. Спереди "странная креветка" имела пару конечностей длиной до 18 см для за-хватывания пищи (аномалокарис). Ну а лаггания оказалась сплющенными останками туловища этого животного.

Окаменелости оживают

На иллюстрации: Искусственно окрашенный рентгеновский снимок позволяет рассмотреть внутреннее строение ископаемого аммонита. На нем видны тонкие стенки, разделяющие внутренние камеры раковины.

Если вы сможете прочесть страницы каменной летописи, то вам откроется множество любопытнейших фактов из жизни обитателей нашей планеты в ее далеком прошлом. Раковины аммонитов с характерными отметинами (вполне вероятно, это следы зубов мозазавра - крупной морской рептилии) свидетельствуют, что на них нередко нападали другие животные. Следы зубов грызунов на ископаемых костях различных млекопитающих говорят о том, что эти грызуны питались падалью - пожирали трупы. Окаменевшие останки морской звезды были найдены в окружении раковин моллюсков, которыми она, по всей видимости, питалась. А двоякодышащие рыбы прекрасно сохранились в окаменевшем иле, где они когда-то мирно дремали в своих норах. Находили даже детенышей динозавров, застигнутых смертью в тот самый момент, когда они вылуплялись из яиц. Но все это, увы, очень редкие находки. Обычно для того, чтобы получить представление об образе жизни давно вымерших животных, ученым приходится как бы переносить, экстраполировать на них поведение родственных им современных животных - их далеких потомков.

Свидетельства окаменелостей

Просто удивительно, в скольких разных местах можно в наши дни обнаружить окаменелости - не только в утесах и карьерах, но и в камнях, из которых сложены стены городских домов, в строительном мусоре и даже в вашем собственном огороде. Но все они встречаются только в осадочных породах - известняке, меле, песчанике, аргиллите, глинистом или аспидном сланце.
 
Окружающая среда. Окаменелости позволяют определить тип окружающей среды, в которой сформировалась данная горная порода.
 
Климат. По окаменелостям можно судить о характере климата данной местности в глубокой древности.
 
Эволюция. Окаменелости позволяют проследить, как изменялись биологические формы на протяжении миллионов лет.

Датировка горных пород. Окаменелости помогают установить возраст содержащих их горных пород, а также проследить за перемещениями материков.

История "Когтей" 

В 1983 г. английский палеонтолог-любитель Уильям Уолкер искал окаменелости в одном из глиняных карьеров в Суррее. Вдруг он заметил большую круглую каменную глыбу, из которой торчал маленький обломок кости. Уолкер расколол эту глыбу молотком, и из нее выпали куски громадного когтя длиной почти 35 см. Он отправил свою находку в Лондон, в Британский музей естественной истории, где специалисты очень скоро поняли, что имеют дело с чрезвычайно любопытным экземпляром - когтем плотоядного динозавра. Музей снарядил научную экспедицию в этот глиняный карьер, и ее членам удалось раскопать множество других костей того же животного - общим весом свыше двух тонн. Неведомый динозавр получил прозвище "Когти".

Как сохраняли "Когти"
 
Чтобы предохранить кости от высыхания и растрескивания, ученые наложили на некоторые из них гипсовые повязки. Породу, заключавшую в себе окаменелости, аккуратно удалили с помощью специального оборудования. Затем кости укрепили, вымочив их в смоле. Наконец из стекловолокна и пластмассы были изготовлены копии костей для отправки в другие музеи.

Как собрать Шалтая-Болтая
 
Когда ученые собрали из разрозненных костей целый скелет, они поняли, что открыли совершенно новую разновидность динозавров. Ее назвали бари-оникс уолкери. Барионикс по-гречески означает "тяжелый коготь", а слово уолкери добавили в честь первооткрывателя барионикса, Уильяма Уолкера. В длину барионикс достигал 9-10 м. По всей видимости, он передвигался на задних ногах, а высота его составляла примерно 4 м. Весил "Когти" около двух тонн. Его вытянутая узкая морда и пасть со множеством зубов напоминали морду современного крокодила; это позволило предположить, что барионикс питался рыбой. В желудке у динозавра обнаружили рыбьи зубы и чешую. Найденный длинный коготь, судя по всему, красовался у него на большом пальце передней лапы. Трудно сказать, для чего этот коготь служил бариониксу - для ловли рыбы? Или, может, он ловил ее в пасть, подобно крокодилам?
 
Глиняный карьер, где "Когти" нашел свою смерть 124 млн лет тому назад, был в то время озером, образовавшимся в большой речной долине; вокруг было множество болот, поросших хвощами и папоротниками. После смерти барионикса его труп смыло в озеро, где он был быстро погребен под слоем тины и ила. В этих же слоях удалось обнаружить останки некоторых разновидностей растительноядных динозавров, в том числе позднего игуанодона. Однако барионикс - единственная разновидность хищных динозавров, известная из горных пород данного возраста на всем земном шаре. 30 лет назад похожие кости нашли в пустыне Сахара, и, вероятно, динозавры, родственные бариониксу, были распространены на обширной территории - от современной Англии до Северной Африки.


Что общего между гинкго, целакантом, мечехвостом и наутилусом? Оказывается, все они принадлежат к группам животных и растений, обитающим на Земле вот уже многие миллионы лет. Все они претерпели очень мало изменений за эти бесконечно долгие геологические эпохи, и у всех у них есть своеобразные черты, кажущиеся примитивными в сравнении с большинством современных групп растений и животных. И наконец, у всех у них крайне мало ныне живущих родственников. Все они - живые ископаемые.

В 1938 г., 23 декабря, молодую хранительницу одного из южноафриканских музеев Маржори Куртней-Латимер срочно вызвали на пляж - взглянуть на некую странного вида и весьма скверного нрава рыбу, только что пойманную местными рыбаками. Это оказалась крупная рыбина длиной метра полтора, однако первое, что поразило Маржори, была ее окраска - синевато-бледно-лиловая с серебристыми отметинами. Ничего подобного ей в жизни видеть не приходилось. Но как доставить рыбину в музей?

Было Рождество, и местный таксист наотрез отказывался везти в своей машине "эту вонючку". В конце концов угроза вызвать другое такси возымела-таки свое действие, но перенести рыбу даже на короткое расстояние оказалось непросто: она весила целых 58 кг. В Южной Африке Рождество приходится на летнее время, а холодильники тогда были еще большой редкостью. Не удивительно, что рыба начала с угрожающей скоростью разлагаться. Маржори отослала срочное письмо с рисунком загадочной рыбы известному ихтиологу, профессору Джеймсу Леонарду Бриерли Смиту, который жил за 400 км от нее в Грейамстауне. Однако профессор получил письмо и рисунок лишь 3 января 1939 г.

Бриерли Смит недоуменно разглядывал рисунок. Он определенно уже видел нечто подобное... Но где и когда? И вдруг ученого озарило: он смотрел на пришельца из далекого прошлого, на нечто такое, что прежде попадалось ему лишь на иллюстрациях к книгам о давно исчезнувших животных! Короче, перед ним было изображение существа, считавшегося вымершим почти 100 млн лет назад. Целакант! Догадка профессора полностью подтвердилась в феврале, когда он наконец-то добрался до рыбы. Телеграфные агентства разнесли по всему миру сенсационную новость: "НАЙДЕНО НЕДОСТАЮЩЕЕ ЗВЕНО!"

Разыскивается целакант!

Если уж в руки ученых попал один целакант, значит, должны быть и другие. Начались лихорадочные поиски новых сведений о целакантах и, главное, новых экземпляров. Нашедшему было обещано солидное вознаграждение. Плакаты и листовки с изображением целаканта рассылались по всей Южной и Восточной Африке. Но больше целакаптов не попадалось. Смит был в недоумении. Если целаканты в самом деле обитали у побережья Южной Африки, то рыбаки должны бы были вылавливать и другие экземпляры. Может, этот целакант отклонился от привычного маршрута? Или же места его обитания находились далеко отсюда? Профессор внимательно изучил карту океанических течений и обнаружил, что от берегов Восточной Африки к югу устремляются сильные подводные течения. Возможно, целаканты живут севернее и искать их нужно в другом месте.

Внимание Смита привлекла группа островов между Мадагаскаром и Африканским материком. Их называют Коморскими. Профессор решил отослать на Коморские ские острова дополнительную партию листовок с предложением вознаграждения. Практически немедленно он получил телеграмму следующего содержания: "ИМЕЕТСЯ ПЯТИФУТО- j ВЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР ЦЕЛАКАНТА. 1 СДЕЛАЛ ИНЪЕКЦИЮ ФОРМА- Д ЛИНА НА МЕСТЕ. ДОБЫТ Д 20-ГО. ТРЕБУЕТСЯ СОВЕТ. ОТ- Ц ВЕТЬТЕ ХАНТУ ДЗАУДЗИ". Любопытно, что второй целакант, подобно первому, объявился опять-таки на Рождество. Да, был канун Рождества, и с момента находки первого живого целаканта прошло ровно 14 лет. А Бриерли Смит находился от вожделенной добычи в тысячах километров. В полном отчаянии он обратился за помощью к премьер-министру Южно-Африканского Союза Даниэлю Малану, и тот согла сился предоставить в его распоряжение правительственный самолет для перевозки нелаканта.

"Золотая жила" для рыбаков

Вскоре в морях стали вылавливать все новых и новых целакаитов. Теперь они пользовались огромным спросом у местных рыбаков. Музеи предлагали за них большие деньги, а вскоре их как редкую диковинку стали продавать и частным лицам. Больше того, кое-кто даже утверждал, что из целакантов можно приготовлять любовный напиток.

Ученые установили, что целаканты обитают на значительной глубине-от 183 до 610 м. Они встречаются только в тех местах, где пресная вода, содержащаяся в толще горных пород, просачивается через подводные пещеры в океан крайне специфическая среда обитания. Это означает, что ареал (область распространения данного вида животных) иелакантов может быть очень невелик, а стало быть, их популяция, скорее всего, довольно-таки немногочисленна. По злой иронии судьбы, сам факт открытия живых целакантов может оказаться для них роковым. Ведь целаканты размножаются крайне медленно. Самка производит громадные яйца - величиной с грейпфрут - и носит их в себе до тех пор, пока детеныши не вылупятся. Это значит, что общее количество яиц у самок целакантов сравнительно невелико, и их потомство немногочисленно. Даже если шансы выжить у вылупившихся из яиц миниатюрных целакантиков окажутся неплохими, столь медленное размножение делает их вид в целом крайне уязвимым, и усиленная охота за целакантами может привести к тому, что их всех выловят.

Старина четвероног

На иллюстрации: Реконструкция древнего цепаканта (вверху). Целаканты мало изменились за миллионы лет. На скелете ископаемого целаканта (внизу) можно видеть массивную голову, туловище поддерживают толстые плавники и длинная центральная часть хвоста - все напоминает особенности современного целаканта.

Целаканты принадлежат к очень древней группе кистеперых рыб, или саркоптери-гий. Парные грудные и тазовые плавники (то есть плавники, расположенные сразу за глазами и на брюхе) целаканта растут на концах особых выступов, похожих на недоразвитые ноги. Хвостовой плавник состоит из трех частей, из них средняя крепится к короткой ножке.
 
Главное отличие целакантов от прочих рыб как раз и заключается в их плавниках. Ученым удалось заснять целакантов в естественных условиях и увидеть, как они плавают и добывают корм. Выяснилось, что целаканты используют парные плавники так же, как современные тритоны, ящерицы и собаки - ноги при ходьбе: сперва одна пара ног, расположенных по диагонали, делает шаг, затем вторая пара. Вся разница лишь в том, что целакант пользуется своими конечностями не для ходьбы по земле, а для плавания. Он как бы загребает ими, когда охотится на рыб или на головоногих моллюсков. Иногда целакант плавает даже задом наперед или кверху брюхом.

Недостающее звено или эволюционный тупик?

На иллюстрации: Вот так плавает живой целакант. Обратите внимание, что один из передних плавников направлен вперед, а другой- назад. Целаканты используют свои мясистые плавники примерно так же, как четвероногие животные - свои ноги, то есть так же двигают ими вперед-назад, только их конечности играют роль гребных весел. Существует теория, согласно которой все четвероногие позвоночные- земноводные, рептилии и млекопитающие - произошли от прямых предков современных целакантов. 

Никто толком не может сказать, какое место занимает целакант на шкале эволюции. Некоторые палеонтологи полагают, что он - близкий родственник предков первых земноводных, своего рода недостающее звено между рыбами и земноводными. Другие считают его представителем тупиковой ветви эволюционного процесса, которая принадлежит к особой древней группе, почти целиком вымершей в давнюю геологическую эпоху.
 
В девонский период истории Земли, 400 млн лет назад, целаканты были широко распространены. Они жили и в пресноводных озерах, и в открытом океане. До сих пор для нас в прошлой и настоящей жизни целаканта много неясного и загадочного. Почему почти все целаканты вымерли? И почему немногие из них уцелели именно у побережья Коморских островов? Что такого особенного было в этом месте? Согласитесь, будет очень жаль, если целаканты, просуществовав на Земле 400 млн лет, бесследно исчезнут из-за причуд богатых туристов и непомерных аппетитов некоторых музеев.
Растения из прошлого

Самое большое живое существо на Земле - гигантское мамонтовое дерево, или секвойя-дендрон, - произрастало на нашей планете еще в эпоху динозавров. Возможно, когда-то стада длинношеих динозавров - зауроподов паслись посреди рощ из мамонтовых деревьев, отдаленные потомки которых ныне - самые высокие деревья на Земле. Одна из разновидностей мамонтовых деревьев была известна только в ископаемом виде вплоть до 1948 г., когда в Центральном Китае обнаружили живые экземпляры.
 
У так называемого "папоротникового дерева", или гинкго, еще более древняя история. Похожие деревья в изобилии произрастали еще в пермский период, около 280 млн лет назад. В наши дни на Земле сохранился лишь один вид гинкговых деревьев. Его "примитивные" веерообразные листья, жилки па которых образуют причудливый узор в виде ряда Y-образных веточек, практически одинаковы с ископаемыми листьями из триасовых горных пород, чей возраст оценивается в 200 млн лет. Из-за их съедобных семян гинкго столетиями культивировались в Китае и Японии.
 
Еще один пример живых ископаемых - деревья рода араукария. Окаменевшую древесину со схожей структурой обнаружили в палеозойских горных породах.

Первые "загрязнители"

Самые древние живые ископаемые на Земле обитают в заливе Шарк у побережья Австралии. Там на мелководье растут странные слоистые холмики высотой до 1,5 м, зачастую обнажающиеся при отливе. Они - продукт жизнедеятельности синезеленых водорослей, чьи переплетенные волокна удерживают осадочный материал и каким-то образом выделяют из воды известняк. Подобные холмики - их называют строматолиты - состоят из слоев водорослей и цементирующей их осадочной породы.
 
Подобные структуры были широко распространены по всему земному шару еще в докембрийскую эпоху. Собственно говоря, ископаемые останки почти точно таких же строматолитов обнаружили в горных породах возрастом аж в 3 млрд лет. Древние строматолиты вызвали поистине революционные изменения на Земле, обогатив ее атмосферу кислородом (путем фотосинтеза). Судя по всему, это было равносильно сильнейшему "загрязнению" окружающей среды для многих живых организмов того времени, приспособившихся к жизни в бескислородной среде. Тем не менее в дальнейшем развились новые жизненные формы, сумевшие с помощью кислородной "подпитки" перейти к новому, куда более энергичному образу жизни, что придало мощнейшее ускорение эволюционному процессу.
 
Большинство строматолитов вымерло примерно 80 млн лет назад. Возможно, их численность резко сократилась в результате оледенений или каких-либо других климатических изменений, а может, их в больших количествах поедали ранние многоклеточные животные. В наши дни строма-толиты встречаются лишь в немногих местах на Земле. Одно из них - залив Шарк. Это чрезвычайно специфичное место. Там очень жарко и при этом выпадает крайне мало осадков, а вода практически неподвижна. Из-за сильного испарения на поверхности залива вода в нем сделалась такой соленой, что в ней не могут жить брюхоно-гие моллюски и прочие хищники, обычно кишащие на мелководье. Очевидно, прежде в мире также существовали подобные укромные места, свободные от всяких хищников, и это позволило строматолитам выжить на нашей планете в течение нескольких миллиардов лет.

Последние из аммонитов

На иллюстрации: Живые (слева) и окаменевшие (справа) листья дерева гинкго. Гинкго появились на Земле примерно 280 млн лет назад и с тех пор почти не изменились. 

У побережья острова Вануату, расположенного в Тихом океане, в одну из тихих лунных ночей вам может посчастливиться увидеть бледные спиралевидные раковины, болтающиеся в воде примерно в метре от поверхности. Из-под этих раковин в темную толщу воды всматриваются большие глаза. Перед их взором когда-то нескончаемой вереницей проносились странные и жуткие создания - ихтиозавры, плезиозавры, панцирные рыбы. Они появлялись и исчезали без следа, а вот наутилусы, обладатели этих глаз, пережили их всех. В целом животные глубоководные, наутилусы по каким-то им одним ведомым причинам временами поднимаются на поверхность в этом самом месте и охотятся здесь на омаров и прочих ракообразных, хватая их своими щупальцами, напоминающими осьминожьи. Глядя на их охоту, поневоле представляешь себе, что сидишь на берегу доисторического моря за 200 млн лет до собственного рождения.
 
Строго говоря, наутилусы не аммониты. Они близкие родственники аммонитов, чьи ископаемые останки впервые появляются в отложениях ордовикского периода. Науке известны свыше 3000 ископаемых видов наутилусов, однако до наших дней дожили всего лишь шесть из них. Каким-то образом им удалось пережить грандиозную катастрофу, стершую с лица Земли в конце мелового периода их родственников - аммонитов, а также динозавров и многих других животных. Возможно, наутилусы уцелели потому, что жили на больших глубинах: последствия мерли примерно 345 млн лет назад. Ученым эти небольшие животные были известны многие годы. Однако в 1992 г. был открыт новый вид цефалодисков, очень похожий на граптолитов. Эти малютки размещаются в собственных "чашечках", образующих жизненные сообщества с другими такими же "чашечками". Каждый цефалодиск днем прячется в своей чашечке, а по ночам выбирается наружу по выступам на чашечке, чтобы добыть себе пищу. Похожие выступы обнаружены у многих ископаемых граптолитов.

Другие старожилы океанских глубин

На иллюстрации: Самец и самка наутилусов вместе закусывают. Наутилусы - морские хищники, родственные спрутам и осьминогам. Их раковины разделены на отдельные камеры. Некоторые камеры наполнены газом, что помогает животным удерживаться на плаву. Когда наутилус желает подняться или опуститься, он регулирует содержание газа внутри своей раковины. В ордовикский период океаны Земли буквально кишели наутилусами, однако впоследствии их численность начала сокращаться, и к настоящему времени большинство из них вымерло. 

Некоторые живые ископаемые вплоть до самого последнего времени оставались неизвестны науке, скрываясь в бездонных глубинах океана. В их числе - небольшие моллюски, очень схожие по своему строению с первыми моллюсками, когда-то обитавшими в древних морях, а именно пять ныне здравствующих видов моноплакофор, или неопи-лин. Вплоть до 1952 г. считалось, что эта группа моллюсков полностью вымерла около 400 млн лет назад. Затем в одной из глубоководных впадин Тихого океана на глубине 3750 м обнаружили живых неопилин. С тех пор были открыты еще четыре вида этих животных, причем все они обитают в глубоководных впадинах. На первый взгляд моноплакофоры (так называется эта группа моллюсков, к которой относятся неопилины) напоминают блюдечки, однако их органы, заключенные внутри раковин, - жабры, нервная система, выводные протоки и половые железы имеют парную структуру, наподобие внутренних органов кольчатых червей и членистоногих. Это позволяет предположить, что кольчатые черви, моллюски и членистоногие произошли от общих предков.
 
В глубинах Тихого океана обитает и еще один претендент на звание живого ископаемого - цефалодиск. Это потомок древней группы животных, возникшей еще в кембрийский период, свыше 500 млн лет назад.

Повелитель древних морей

Еще один "гость" из далекого прошлого нашей планеты - мечехвост (его называют еще королевским крабом). Эти животные ежегодно в больших количествах заполоняют североамериканские песчаные пляжи, чтобы отложить там свои яйца. Это живое ископаемое очень трудно не заметить. Даже поверхностного взгляда па него достаточно, чтобы обнаружить его несомненное сходство с гигантским трилобитом. Молодняк мечехвостов еще больше походит на трилобитов, только крохотных.
 
Собственно говоря, мечехвосты не трилобиты, однако принадлежат они к не менее древней группе животных, а именно к артроподам (членистоногим), которые появились на Земле около 550 млн лет назад. Мечехвосты пребывают в почти неизменном виде вот уже по меньшей мере 300 млн лет. Отличаются они незаурядными приспособляемостью и жизнестойкостью. Питаются мечехвосты практически любой доступной им добычей, даже падалью (мертвыми животными).
 
Мечехвосты легко переносят самые резкие колебания температуры воды и ее солености и способны жить даже в сильно загрязненной среде. Более того, они могут несколько дней обходиться без воды. Это означает, что им доступны такие места обитания, как прибрежное мелководье и даже морское побережье, где очень суровые условия жизни существенно ограничивают численность их потенциальных врагов. Впрочем, в любом случае закованные в прочный панцирь голова и тело мечехвостов ставят перед многими хищниками трудноразрешимые проблемы.
 
Ключ к прошлому

Мечехвосты обитают в основном на морском дне, однако они умеют и плавать: переворачиваются на спину и гребут своими конечностями. Наблюдая за передвижениями мечехвостов в песке и иле, ученые смогли выяснить значение многих следов и отпечатков, сохранившихся в древних осадочных породах. Мечехвосты прокладывают себе дорогу через верхние осадочные слои, при помощи хвостового шипа зарываясь в песок и разгребая его одной парой двигательных конечностей. Другие двигательные конечности мечехвостов снабжены похожими на челюсти клешнями, которыми они хватают добычу и раскалывают ее раковину или панцирь.

Внимание: драконы!

На иллюстрации: Туатара, отрезанная от внешнего мира в Новой Зеландии, благополучно дожила со времен динозавров до наших дней. Это единственный ныне живущий представитель древней группы рептилий, у которого скелет и сердце примитивные, а барабанная перепонка и настоящие зубы отсутствуют - вместо зубов лишь зубцы на челюстной кости. 

Представьте себе маленького такого дракончика, длиной около 65 см, вдоль спины которого проходит устрашающего вида гребень из зазубренных роговых пластин. Жил он 140 млн лет назад, в самый разгар эпохи динозавров. По сравнению с современными рептилиями это весьма примитивное создание. Сердце его устроено крайне просто, а расположение костей черепа напоминает строение черепов крокодилов и динозавров, но не современных ящериц. Тем не менее у этого существа, подобно ныне живущим ящерицам, есть так называемый "третий глаз" - светочувствительный орган, скрытый под кожным покровом на макушке.
 
А теперь вернемся в сегодняшний день и заглянем на вершины утесов, высящихся на некоторых островах неподалеку от побережья Новой Зеландии. Точно такой же дракончик греется на солнышке у входа в норку морской птицы - норку он захватил по праву сильного. Это туатара, или гаттерия, единственный уцелевший представитель древней группы рептилий, возникшей свыше 200 млн лет назад. Туатара ведет ночной образ жизни, поэтому ее глаза содержат яркий отражательный слой, помогающий ей хороню видеть в сумерках. Она питается насекомыми, червями, слизнями и улитками, а также птенцами и яйцами морских птиц, среди которых живет, и даже своими более мелкими сородичами.
 
Как же туатаре удалось выжить? Новая Зеландия оказалась изолированной от остального мира около 80 млн лет назад, задолго до появления на Земле многих современных хищников. Хотя туатара откладывает одновременно не более 15 яиц, а детеныши вылупляются из них почти через 15 месяцев, живет эта рептилия, возможно, дольше 120 лет, так что времени для размножения у нее более чем достаточно.

Насколько важны для нас живые ископаемые?

Живые ископаемые как бы позволяют нам заглянуть в поразительный мир давно минувших геологических эпох. Иногда они снабжают пас ценной информацией о древних группах животных, когда-то населявших Землю. Одни из них, например нео-пилин и туатары, возможно, являются не- кими промежуточными формами между различными группами животных - моллюсками и кольчатыми червями, ящерицами и динозаврами. Другие, к примеру целакант, больше вызывают вопросов, чем дают ответов. Кто они - недостающее звено или эволюционный тупик?


Горные породы и содержащиеся в них окаменелости многое могут поведать нам об истории Земли, о ее меняющемся климате и дрейфующих материках, об эволюции ее атмосферы и образовании горных цепей, о морях и озерах и, самое главное, о развитии жизни.
 
Летопись жизни, запечатленная в окаменелостях, - своеобразная каменная летопись - позволяет нам пронаблюдать за постепенным усложнением и все возрастающим разнообразием растительного и животного мира нашей планеты. Иногда мы можем шаг за шагом проследить за изменениями в организмах определенных групп животных и узнать, как возникли новые группы животных, пришедшие им на смену. Этот процесс непрерывных изменений называется эволюцией.
 
Говоря об эволюции, мы обычно имеем в виду историю развития различных видов растений и животных. Но что такое биологический вид? Самое простое определение биологического вида звучит так: это одинаково устроенные организмы, способные размножаться и производить на свет потомство, а их потомство, в свою очередь, также сохраняет способность к размножению. Представители различных видов не могут иметь жизнеспособного потомства и, как правило, даже не пытаются им обзавестись - то есть не спариваются друг с другом. Возможно, у каждого вида есть собственные брачные ритуалы, и особи разных видов не могут послать друг другу нужные сигналы. Или же различные виды размножаются в разное время. Наконец, зачастую они попросту обитают в разных местах (возможно, их когда-то разделили дрейф материков или новообразовавшиеся горные цепи) и поэтому никогда не встречаются.

Виды возникающие и исчезающие

В наши дни в мире насчитывается около 1,5 млн известных науке видов, и, возможно, еще более 30 млн видов нам только предстоит открыть (скорее всего, большинство из них-насекомые). История одних видов насчитывает всего несколько сотен лет, в то время как другие существуют на Земле вот уже сотни миллионов лет. Продолжительность существования каждого вида зависит от быстроты эволюции данной группы животных и остроты конкуренции с другими видами в борьбе за пищу и жизненное пространство. К примеру, мидии и прочие двустворчатые моллюски эволюционируют относительно медленно.
 
В результате различные виды двустворчатых моллюсков существуют в среднем около 50 млн лет. В то же время виды млекопитающих, как правило, не сохраняются дольше 5 млн лет.

О чем говорят названия животных?

Многие доисторические чудовища, например динозавры, кажутся еще экзотичнее из-за своих странных названий. Само слово "динозавр" означает в переводе "ужасная огромная ящерица". Скажем, тиран-нозавр реке переводится как "тиранноящер-царь" - вполне подходящее имя для столь свирепого чудовища, одного из крупнейших хищников, когда-либо бродивших по Земле. Летающий ящер птеродактиль имел крылья ("птеро"), крепившиеся на костях его пальцев ("дактиль"), а, к примеру, растение глоссоптврис - это разновидность папоротника ("птерис") с листьями в форме языка ("глоссо").
 
Иногда тот или иной вид называют в честь местности, где впервые нашли его ископаемые останки. Так, останки мезозавра впервые обнаружены поблизости от реки Мез. Присваивают виду и имена людей, которые их открыли. А йелеозавр был назван в честь Йсль-ского университета в США, где работал его первооткрыватель.
 
Все эти названия составляются из латинских слов или слов с латинскими окончаниями. Каждая разновидность животного или растения - то есть каждый биологический вид - имеет два латинских наименования. Первое - например тиранно-завр - относится к роду, в который входит данный вид; второе - реке - уже собственно название этого вида. Схожие виды объединяют в один и тот же род. Животные или растения, которые относятся к разным видам, но входят в один род, больше похожи друг на друга, чем принадлежащие к разным родам. Ваша любимая собака по-научному называется канис вупыарис - "собака обыкновенная", а серый волк, тоже, в сущности, разновидность собаки, именуется канис лупус. В латинском языке прилагательное следовало за существительным, поэтому вместо "обыкновенная собака" следует говорить "собака обыкновенная".
 
Ученые используют латинские наименования в качестве своего рода международного языка. К примеру, слова, обозначающие кошку или собаку, в каждом языке разные, но если мы будем применять их -латинские названия, то все сразу поймут, о каком именно животном идет речь. Мы также будем знать, говорится о домашней кошке или о дикой, о рыжей рыси или о настоящей рыси. Система наименований, при которой каждому виду присваивается двойное имя, называется оинар-ной или биноминальной (по-латински би- два, ном- имя). Она была впервые предложена в 1735 г. шведским биологом Кар-лом Линнеем.

Вверх по классификационной лестнице

В классификации животных и растений есть и более крупные группы, чем род. Несколько различных родов в совокупности составляют семейство. К примеру, все собаки принадлежат к семейству каниды, то есть псовые. Семейство псовых, наряду со многими другими семействами, в свою очередь, входит в отряд карнивора (хищных, или плотоядных, млекопитающих). Этот отряд включает в себя таких животных, как медведи, собаки, кошки и куницы. Все они принадлежат к классу маммалиа (млекопитающие) типа хордата (хордовых, то есть животных, у которых вдоль спины тянется так называемая нервная трубка и хотя бы па одном из этапов их жизненного цикла имеется сегментированная скелетная ось - у позвоночных животных спинной хребет, или позвоночник); этот тип включает в себя рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. В свою очередь, все они вместе с другими животными образуют царство анималиа (животное царство). Подобная классификация позволяет легко устанавливать степень родства между различными животными. Чем ближе к основанию этой классификационной лестницы, тем больше сходства между животными, объединенными в одну группу.

Живой календарь

Читая каменную летопись, можно обнаружить множество примеров того, как возникают новые виды и исчезают старые. Иногда некоторые группы животных претерпевают очень быстрые изменения. Возможно, причина этому - их перемещение в новую, еще необжитую среду обитания. А может, все дело в резких изменениях климата или каких-либо других природных условий, поставивших их перед жестким выбором: приспособиться или погибнуть. Ископаемые останки животных, которые принадлежат к подобным быстро изменявшимся группам, можно использовать для определения возраста горных пород. Такие останки называют руководящими ископаемыми. Горные породы, содержащие одни и те же руководящие ископаемые, должны быть примерно одного возраста. Скажем, при датировке кембрийских горных пород важные руководящие ископаемые - трилобиты, а в ордовикский и силурийский периоды - брахиоподы и граптолиты.

Эволюционный взрыв положил начало мезозойской эре, завершившейся исчезновением динозавров при новом массовом вымирании в конце мелового периода. Последняя, кайнозойская эра продолжается по сей день.
 
Для определения возраста многих горных пород, от девонских до меловых, используются аммониты; а для юрских и меловых пород чрезвычайно важными руководящими ископаемыми служат микроскопические раковины одноклеточных фораминифер.
 
Отсутствующие страницы

Увы, слишком часто в этой летописи отсутствуют важные страницы. Возможно, в тех местах, где обитали бесследно исчезнувшие животные, не откладывались осадочные слои. А может, эти осадочные породы давным-давно деформировались до неузнаваемости в ходе грандиозных горообразовательных процессов или же полностью разрушились из-за эрозии.
 
Один из крупнейших провалов в каменной летописи образовался между следами и немногочисленными оттисками мягкотелых животных в докембрийских горных породах и изобилием останков трилобитов и прочих твердопокровных животных в ранних кембрийских отложениях, отстоящих от докембрийских всего на несколько миллионов лет. Вся беда в том, что пока у животных не развился известковый скелет, они не могли понастоящему окаменеть. Еще одной такой тайной по сей день остается происхождение рыб - первой появившейся на Земле группы позвоночных животных.

Недостающие звенья

Недостающие звенья появились, по всей видимости, по целому ряду причин. Одна из них состоит в том, что в процессе эволюции той или иной группы животных возникает множество видов, не слишком удачных и потому нежизнеспособных; такие виды быстро вымирают, и у них крайне мало шансов сохраниться в ископаемом виде. Некоторые ученые полагают, что время от времени в отдельных группах животных происходят своего рода эволюционные взрывы. В результате возникает череда очень недолговечных видов, которые, как правило, не успевают задержаться на этом свете достаточно долго, чтобы оставить следы в каменной летописи Земли.

Значения названий некоторых динозавров

Игуанодон - игуанозуб (первой найденной частью тела этого динозавра был его зуб, очень похожий па зуб игуаны).
Дейнодон хорридус - кошмарный страшнозуб.
Дейнохейр - ужасная рука.
Дейноних - ужасный коготь.
Овираптор - похититель яиц.
Велоцираптор - проворный грабитель. Трицератопс - трехрогий глаз.
Орнитомим - птичий имитатор.

Геологическая шкала времени

Эта геологическая летопись позволяет установить примерное время появления на Земле различных групп растений и животных. По сравнению с возрастом Земли вся эволюция жизни на нашей планете заняла относительно небольшой промежуток времени. Каменная летопись содержит также ценные сведения о климатических условиях различных эпох и о распределении по земному шару суши и моря.

Ученые подразделяют историю Земли на ряд так называемых геологических периодов, в совокупности образующих геологическую шкалу времени. Временные границы основных геологических периодов, как правило, соответствуют каким-либо явно выраженным изменениям в климате Земли или в характере окаменелостей, встречающихся в горных породах. Эти границы определяют, сопоставляя окаменелости в смежных породах и типы самих осадочных пород. К примеру, в триасовом периоде климат Земли изменился на очень жаркий и сухой, что привело к образованию многочисленных залежей красного окисленного песчаника, а в меловом периоде сформировались громадные отложения мела. Рамки кайнозойских периодов определяют по количеству ископаемых моллюсков в соседних горных породах.
 
Эти периоды, в свою очередь, объединяются в пять геологических эр. Самой древней и продолжительной из них была архейская эра, включающая в себя эпоху образования наиболее древних из известных нам окаменелостей, а также время, прошедшее до возникновения жизни на Земле. Следующая, протерозойская эра характеризуется отсутствием всяких следов твердотелых ископаемых животных. Затем идет палеозойская эра, которая начинается с появления в каменной летописи первых организмов с твердым покровом и оканчивается Великим Вымиранием в конце пермского периода.


Ископаемые останки различных животных появлялись (а зачастую и исчезали) в горных породах в разное время. Малозаметные изменения в организмах животных постепенно накапливались и спустя миллионы лет приводили к возникновению совершенно новых животных. Такое постепенное изменение живых существ на протяжении очень длительного времени называется эволюцией. Если исходить из того, что похожие животные должны были произойти от общего предка, то можно составить родословную всего животного царства.
 
В середине XIX в. двое ученых, Чарлз Дарвин и Алфред Рассел Уоллес, разработали теорию эволюции, объясняющую, как от уже существующих видов происходят новые. Они утверждали, что когда животные или растения попадают в неблагоприятные обстоятельства (к примеру, нехватка пищи, перенаселение либо наличие опасных хищников), то лишь немногим из них удается выжить, а стало быть, и произвести на свет потомство. Этими счастливцами оказываются самые жизнестойкие особи - те, кто сумел лучше других приспособиться к условиям жизни в данной местности. Они унаследовали от предков черты, позволяющие им преуспеть в жизни больше, чем их сородичам. Отпрыски этих жизнестойких особей также имеют шанс унаследовать столь ценные свойства своих родителей, и в каждом следующем поколении этих полезных черт будет накапливаться больше, нежели в предыдущем. Таким образом, черты, наилучшим образом способствующие выживанию, постепенно распространяются среди все большего числа особей данного вида.
 
Выходит, что неблагоприятные условия жизни, к которым приходится приспосабливаться живым организмам, - главная движущая сила эволюции. Дарвин назвал этот процесс "естественным отбором".

Изменчивость - ключ к эволюции

История птерозавров - наглядный пример эволюции.
В мезозойскую эру одна из групп древних рептилий приобрела способность летать. Ученые назвали этих рептилий птерозаврами и попытались по их ископаемым останкам воссоздать полную картину такой поразительной трансформации. Разумеется, в полученных данных есть множество пробелов, но все же ученым удалось наметить предположительную последовательность изменений, каждое из которых должно было чуть-чуть продвинуть животное на этом пути. На приводимых здесь рисунках показано, как множество мелких изменений в организме птерозавра, накапливаясь, в конечном итоге привели к появлению совершенно нового типа животного.
1. Обычная четвероногая рептилия.
2. Между лапками образуются небольшие кожаные перепонки. Они помогают рептилии прыгать с дерева на дерево, возможно, спасаясь от хищников. Растягиваясь перепонки оказывают сопротивление воздуху, и рептилия падает медленнее.
3. Теперь кожаные перепонки стали значительно больше и одновременно некоторые кости пальцев удлинились, дабы сильнее растягивать кожу. Эти пальцы рептилия использует также и для руления.
4. У этого животного пальцы на крыльях стали намного длиннее и толще, а перепонка - такой широкой, что ею можно махать, как крылом. Грудная клетка расширилась и укрепилась, на ней наросли мышцы, необходимые для полета. Изменилась и форма задних ног, теперь она помогает придать всему телу в полете нужную обтекаемость.
5. Полностью сформировавшийся птерозавр. Пальцы на крыльях сделались еще длиннее, а на самом кончике хвоста появилась плоская перепонка, выполняющая функции руля и стабилизатора.

Эволюционный процесс может идти только в том случае, если в данной популяции имеются особи с самыми различными характеристиками. Пока в популяции есть животные, наделенные различными свойствами, некоторые из них будут приспосабливаться к среде обитания лучше остальных. Существует два типа подобной изменчивости - наследственная и ненаследственная. Ненаследственную изменчивость вызывает воздействие окружающей среды - например, отсутствие достаточного количества пищи у животного или света у растения. Наследственная изменчивость определяется некими врожденными свойствами, передающимися от поколения к поколению. То же самое происходит и в человеческом обществе. Человек, у которого родители маленького роста, вряд ли вырастет очень высоким. В то же время его рост будет в немалой степени зависеть от качества питания, полученного в детстве.

Меняя программу

Наверное, каждый из вас знает семьи, в которых братья и сестры совершенно непохожи друг на друга, хотя родители у них одни и те же. Почему такое происходит? Дело в том, что наследственность человека заключена в специальном коде - его называют генетическим. Генетический код содержится в особом химическом веществе (так называемой ДНК), присутствующем в каждой живой клетке. Наследственные черты передаются от родителей к потомству при размножении, в момент, когда молекулы ДНК, содержащиеся в сперматозоиде, сливаются с молекулами ДНК яйцеклетки. Такое смешивание ДНК двух различных особей приводит к возникновению новой генетической комбинации в организме их отпрыска.
 
Бывают случаи, когда изменчивость вызывает трансформация самой ДНК. К примеру, генетический код могут изменить проникшие в организм вредоносное излучение или какие-либо химические вещества. Случается так, что при делении клеток во вновь образовавшихся дочерних клетках происходит неверное воспроизводство ДНК, и организм приобретает совершенно новые свойства.

Так называемое "древо жизни". За сотни миллионов лет эволюции возникло множество разнообразных жизненных форм, каждая из которых заняла свою собственную экологическую нишу на Земле. На этой схеме показаны родственные связи между различными группами растений и животных. Она поможет вам разобраться, какие. организмы близкие родственники, а какие нет.

Движение в разные стороны

Часто новые виды возникают вследствие серьезных изменений рельефа и климата Земли. Когда вырастают новые горные цени или большие реки меняют свои русла, различные популяции одного и того же вида оказываются отрезанными друг от друга. На протяжении многих поколений эти популяции все более и более специализируются, то есть приспосабливаются к специфическим местным условиям. Условия эти могут стать совершенно различными из-за дрейфа материков, когда географическая широта данной местности меняется, что приводит к резкой перемене климата. В конце концов изолированные друг от друга популяции становятся настолько различными, что больше уже не могут производить на свет совместное потомство: теперь это два новых самостоятельных вида.

Живые учебники истории

История материков легко прочитывается но географическому распределению некоторых групп родственных животных, встречающихся в наши дни в разных частях света. Одна нз самых странных - группа, объединяющая крупных нелстающих птиц: африканских страусов, южноамериканских нанду, австралийских эму и недавно вымерших гигантских новозеландских моа. Подобные птицы болыпе нигде в мире нс встречаются. Объясняют это тем, что они появились на Земле во времена, когда Африка, Австралия II Южная Америка были собраны в единый громадный южный сверхматерик Гопдвапу. Поскольку эволюция этих птиц началась уже после того, как северные материки отделились от Гон-дваны, их не оказалось ни в Европе, ни в Суеверной Америке.

Крупные нелетающие птицы - их называют бескилевыми - в прошлом были распространены гораздо шире, чем в наши дни. Тем не менее они никогда не водились в Европе или в Северной Америке, поскольку их предки появились на древнем сверхматерике Гондвана уже после того, как он отделился от северных материков.

Подражатели?

За многие миллионы лет растения и животные, оказавшиеся на изолированных островах и материках, эволюционировали в собственных особых направлениях. Так, Австралия и Новая Гвинея населены уникальной группой животных, нигде более нс встречающихся. Это особая разновидность млекопитающих, так называемых сумчатых, самки которых рожают крайне неразвитых детенышей и затем донашивают их в специальных "сумках" па животах. Австралия и Новая Гвинея были очень длительное время изолированы от прочих материков, и эволюционный процесс пошел там совсем иным путем. В остальной части мира большинство млекопитающих относятся к разряду плацентарных: их самки вынашивают детенышей, пока те полностью не сформируются, внутри своего организма, связанного с зародышем плацентой.
 
Существует множество разнообразных видов сумчатых: медлительные коалы, пасущиеся в жесткой листве деревьев подобно ленивцам, живущие в норах бандикуты с повадками кроликов и даже свирепые сумчатые кошки, которые охотятся на сумчатых мышей. Более того, вплоть до недавнего времени в Австралии обитали сумчатые волки и сумчатые львы. Сбреди сумчатых сформировались виды, внешне похожие на плацентарных млекопитающих, живущих в аналогичных природных условиях. Процесс, в ходе которого неродственные растения и животные, обитающие ч разных частях света, но в схожих природных условиях, вырабатывают при естественном отборе сходные черты и свойства, называют биологической конвергенцией.
 
Биологическую конвергенцию можно наблюдать и среди плацентарных млекопитающих. Например, в Южной и Центральной Америке водятся муравьеды. У них громадные кривые когти на передних лапах, которыми они разрывают муравейники и термитники, длинная вытянутая морда и длинный клейкий язык, которым они слизывают добычу. В Африке муравьедов нет, но зато там обитают питающиеся муравьями трубкозубы и панголины со сходным строением. Такими "подражателями" могут быть и растения. Скажем, американские пустыни изобилуют мясистыми сочными кактусами в колючках, а в африканских пустынях произрастают столь же сочные и колючие эуфороии.

Процессия видов

Животные и растения, ныне обитающие на островах, могли оказаться отрезанными от внешнего мира из-за подъема уровня моря или "расползания" материков. Однако острова часто заселяются по воле случая скажем, птицами, сбившимися с курса во время миграции; рептилиями и насекомыми, случайно перенесенными через океан на "плотах" из плавучей растительности; семенами, разносимыми ветром либо птицами, к чьим ногам они пристают. Даже вновь образовавшиеся вулканические острова очень быстро покрываются зеленой растительностью, снособпой прокормит)" большие популяции птиц, насекомых и прочих животных.
 
Животные, прибывающие на остропа извне, зачастую находят там массу жизненного пространства, практически никем у них не оспариваемого. Поэтому отдельные виды животных, которые на материке неизбежно столкнулись бы с жесткой конкуренцией со стороны других видов, на островах могут достигать неслыханного ^процветания. Однако с быстрым ростом численности популяций неизбежно возрастает и конкуренция. Одним из способов выживания становится большая специализация животных - к примеру, некоторые из них начинают есть пищу, непригодную для всех остальных. В результате из тех немногих видов, что первоначально обосновались на острове, развивается множество новых видов. Этот процесс, называется адаптивной радиацией. То же самое происходит и при возникновении новых сред обитания-скажем, при отступлении моря, обнажающем сушу, или при формировании новых горных цепей.

Сопоставление структуры того или иного органа у различных животных позволяет выявить степень их родства. К примеру, передние конечности всех позвоночных состоят из одних и тех же костей, к тому же образующих аналогичные структуры,- значит. у них был общий предок. Подобные органы, внешне непохожие, но со сходным внутренним строением, называются гомологичными.

Все дело в зубах

Одно время сумчатые млекопитающие были широко распространены на всех материках, однако после появления хищных плацентарных млекопитающих большая часть сумчатых вымерла. Ко времени, отстоящему от нас на 25 млн лет, сумчатые уже полностью исчезли в Северной Америке, Европе и Азии. Это массовое вымирание по сей день остается загадкой. Никаких видимых причин, способных объяснить подобную неудачу сумчатых хищников в соревновании с плацентарными, нет. Впрочем, дело тут, возможно, не только в конкуренции.
 
Период эволюции различных групп млекопитающих по времени совпал с дрейфом материков, перемещение которых в другие области земного шара вызвало резкое изменение климата. Вполне вероятно, что плацентарные хищники смогли лучше адаптироваться к новым условиям.
 
Есть и другая теория, утверждающая, что разгадка заключается в строении зубов этих животных. Хищникам, для того чтобы разрезать плоть своих жертв, нужны острые, как ножницы, зубы конической формы. Коренные зубы сумчатых хищников, все оез исключения, были острыми и идеально приспособленными для разрезания мяса, а вот у плацентарных хищников имелись и другие виды зубов, как у человека. Стало быть, при изменении климата или исчезновении привычной добычи плацентарные млекопитающие смогли перейти на другую пищу и, таким образом, выжить.
 
Некоторые современные хищники, например бурые медведи, часто охотятся на крупную дичь, но в то же время могут в определенное время года довольствоваться рыбой или ягодами. Возможно, зубы сумчатых хищников были пригодны только для мясной пищи - жесткую растительную пищу не очень-то пожуешь острыми коническими зубами.

Защищенные от прогресса

Хотя на северных материках сумчатые давным-давно перевелись, они по-прежнему продолжали процветать в Южной Америке, Антарктиде, Австралии и на Новой Гвинее. В то время эти материки были слиты в один ооширный южный сверхматерик Гондвану, который впоследствии раскололся на части. Южная Америка постепенно "отдрейфовала" к Северной Америке, Антарктида переместилась к Южному полюсу и покрылась вечными льдами, а Австралия с Новой Гвинеей, напротив, приблизились к экватору.
 
Около 2 млн лет назад между Северной и Южной Америкой выросла цепь вулканов, образовавших сперва группу "промежуточных" островов, а затем и настоящий сухопутный мост, соединивший оба материка. Животный мир Северной и Южной Америки перемешался. В результате численность сумчатых в Южной Америке резко сократилась, и большинство их видов вымерло. Лишь немногие из них дожили до наших дней, а часть уцелевших переселилась в Северную Америку. Всеядный виргипский опоссум по сей день продолжает распространяться к северу через Северо-Американский материк и, судя по всему, чувствует себя превосходно.
 
Богатый мир сумчатых сохранился в Австралии и на Новой Гвинее, надолго отрезанных от других материков. Однако в наши дни над австралийскими сумчатыми нависла грозная опасность. Вместо сухопутного моста между Австралией и остальным миром возник мост человеческий: люди завезли туда множество плацентарных млекопитающих, таких, как козы, кролики, собаки и кошки, и в результате многие виды сумчатых оказались па грани вымирания.

Цена прогресса

Нашу планету постоянно заселяют новые, более высокоразвитые виды животных. Некоторые из их предшественников не выдерживают конкуренции и уступают им пальму первенства. Например, в океанах самыми первыми хищниками были трилобиты. Затем там появились наутнлои-деи. Они плавали быстрее трилобитов и легко раскалывали их панцири мощными челюстями. Потом наутилоидеев па какое-то время оттеснили аммониты. Аммониты, в свою очередь, сильно пострадали в ходе нескольких массовых вымираний, а затем вновь стали бурно эволюционировать, пока наконец полностью не исчезли с лица Земли в конце мелового периода. А вот наутилоидеи выжили и, избавившись от опасных конкурентов - аммонитов, стали вновь увеличиваться в числе. Однако к тому времени в морях уже владычествовали костные рыоы. Сегодня рыбы - господствующие хищники морей и океанов. Эволюция породила тысячи самых разнообразных видов рыб, заселивших практически все уголки  Мирового океана.

Животные, обитающие в различных географических регионах и не состоящие друг с другом в родственных связях, зачастую, попадая в сходную среду обитания или ведя сходный образ жизни, вырабатывают у себя похожие свойства и черты. Это называется биологической конвергенцией. Коала (справа), сумчатое животное из Австралии, и ленивец (слева), плацентарное млекопитающее из Южной и Центральной Америки, ведут чрезвычайно малоактивный образ жизни. Они очень медленно передвигаются и кормятся исключительно листвой ограниченного набора деревьев, содержащей крайне мало питательных веществ. Подобный медлительный образ жизни позволяет обоим расходовать минимум энергии, и им требуется гораздо меньше пищи, чем прочим млекопитающим. Поедая листья, абсолютно непривлекательные для других животных, они тем самым избегают конкуренции со стороны.

Эволюция и вымирание

Существует множество причин, вызывающих вымирание отдельных видов животных. Так, какой-то вид животных может вытеснить или попросту съесть новые виды живых существ (в том числе люди), более высокоорганизованные и жизнеспособные. При сближении материков различным группам животных приходится конкурировать между собой за жизненное пространство. Или, скажем, природная среда может изменяться быстрее, чем данный вид животных успевает к пей приспособиться. Наконец, если какой-либо вид становится слишком специализированным, то внутривидовая изменчивость может оказаться недостаточной для того, чтобы этот вид смог успешно приспособиться к изменениям в окружающей среде. Сравните, к примеру, такой процветающий вид, как рыжая лиса, и большую панду, находящуюся на грани вымирания. Лиса питается чем угодно, от земляных червей до кроликов, а панда не ест практически ничего, кроме бамбука.

Великие вымирания

В истории Земли насчитывается несколько относительно коротких периодов, за которые происходило массовое вымирание огромного количества видов животных и растений. Возможно, самое грандиозное массовое вымирание было около 250 млн лет назад, в конце пермского периода. Тогда с лица Земли исчезло от 76 до 96 процентов населявших ее видов - около 200 из 400 известных нам семейств. Другое массовое вымирание произошло в конце мелового периода, 65 млн лет назад, и привело к гибели динозавров и аммонитов.
 
Причины подобных массовых вымираний - по сей день величайшая загадка. Существует масса теорий, призванных найти им разумное объяснение. Наиболее вероятной причиной можно считать глобальные изменения климата, вызванные, по всей видимости, движением материков или же переменой угла наклона земной оси. Причина великого мелового вымирания, возможно, - столкновение Земли с гигантским метеоритом. При этом в атмосферу должно было быть выброшено столько пыли, что произошло резкое охлаждение климата. Окислы азота, образовавшиеся при высочайших температурах, которые сопутствовали взрыву, должны были раствориться в дождевой влаге. В результате на землю обрушились кислотные дожди, погубившие значительную часть растительности.
 
Сам факт, что то или иное животное исчезло с лица Земли, еще вовсе не означает, что оно было менее высокоразвито или жизнеспособно, чем современные животные. Так, даже самые высокоорганизованные современные хищники, например львы или медведи, не могут сравниться с динозаврами в умении вспарывать жесткие шкуры рептилий и земноводных, водившихся в изобилии на Земле в меловой период.
 
Вслед за каждым великим вымиранием неизменно следовал мощный эволюционный взрыв. Возникали новые живые организмы, которые быстро заселяли освободившиеся экологические ниши, принимая тем самым эстафету жизни от исчезнувших видов.

Использовались материалы сайта Теория эволюции как она есть

Перевести

Лев Толстой

Избранные страницы

Моя сеть
ОСНОВНЫЕ САЙТЫ


Моя рассылка
Изучение религии в современном мире: Религиоведческий, социологический, культурно-исторический взгляд.

Ссылки
ССЫЛКИ ПО ЭВОЛЮЦИОНИЗМУ


Вход на сайт