Космос - «мир, вселенная и мироздание» (др. греческий), первоначальное значение - «порядок, гармония, красота».
Впервые термин Космос для обозначения Вселенной был применён Пифагором...









Интересные сайты:



Загадка пермского вымирания

За последние полмиллиарда лет наша планета пережила пять великих вымираний: ордовикско-силурийское, девонское, пермское, триасовое и мел-палеогеновое. Пермское, случившееся 252-250 млн. лет назад, по своему размаху выделяется даже в этом трагическом ряду: во время него, по наиболее современным данным, вымерло порядка 90-95 процентов всех живых существ.

Ужасное среди ужасных

Причины пермского вымирания до сих пор не находят единодушного объяснения в научной среде, но все согласны с тем, что последствия его были ужасны. Настолько, что экосистемы восстанавливались очень и очень долго — до 30 миллионов лет. Этим пермское вымирание отличается от схожего широко известного события в меловом периоде, стершего с лица нашей планеты динозавров.

Подобная ситуация с крайне медленным восстановлением экологических систем могла иметь место, если предположить, что пермское вымирание было полностью или частично обусловлено снижением уровня кислорода в атмосфере. Современные модели изменений уровня кислорода показывают, что в течение триасового периода содержание этого газа в атмосфере оставалось необычно низким. Есть даже доказательства, что уровень кислорода не начинал повышаться до самого конца первой половины триаса, что вполне может объяснить столь долгую задержку в восстановлении биосферы. Если эти гибельные условия существовали так долго и животные как-то приспосабливались к ним, то следует предположить, что в триасе должны были возникнуть разнообразные новые виды. Именно так и произошло: мир наполнили многие новые виды живых существ. Получили широкое распространение рептилии, среди которых доминирующее положение занимали архозавры — предки крокодилов, динозавров и птиц, а также яйцекладущие млекопитающие, костистые рыбы и новые группы моллюсков.

Существует много гипотез относительно причин пермского вымирания. Имеются свидетельства того, что в этот период происходило глобальное потепление и значительное усиление вулканической активности и излияний лавы в Сибири. Поэтому ряд учёных предполагает, что сибирские излияния базальта привели к выбросам в атмосферу больших объёмов газа, а это вызвало изменение климата и кислотные дожди. Другой возможной причиной различные исследователи видят внезапный выброс метана в атмосферу. Весьма популярной гипотезой также считается столкновение Земли с астероидом.

В конце XX — начале XXI века интересные результаты были получены американскими и китайскими специалистами благодаря исследованиям ископаемых отложений известняка возле города Мэйшань в Китае. Сведения, полученные ими, определяют длительность пермского вымирания не более чем в 60 тысяч лет, что является невероятно точным показателем для пород возрастом четверть миллиарда лет. То есть по геологическим меркам вымирание было стремительным, что может свидетельствовать в пользу астероидной гипотезы. Однако в образцах китайских пород не были обнаружены хорошо известные признаки внеземных причин мел-палеогенового вымирания: ни иридия, ни деформации кварца.

Во всём виноват астероид?

Окаменелый трилобит

Однако в 2001 году научный коллектив под руководством геохимика Луанн Беккер сообщил об открытии в породах того времени больших скоплений сложных молекул углерода, так называемых букиболов. Исследователи утверждали, что их открытие свидетельствует в пользу астероидной гипотезы. Букиболы — большие молекулы, содержащие по крайней мере 60 атомов углерода. Под электронным микроскопом они похожи на футбольный мяч или геодезический купол. Гипотеза команды геохимиков такова: букиболы внутри своей структуры удерживают молекулы гелия или аргона, и эти новые индикаторы падения астероида были найдены в отложениях позднего пермского периода в трёх географических областях в разных частях нашей планеты. Беккер и её коллеги сочли, что букиболы в этих местах имеют внеземное происхождение, поскольку благородные газы, обнаруженные в них, демонстрируют необычное соотношение изотопов. Например, земной гелий — это преимущественно гелий-4 с небольшим содержанием гелия-3, однако внеземной гелий, зафиксированный командой Беккер в букиболах, в основном гелий-3. Согласно утверждениям исследователей, этот «звёздный багаж» мог быть доставлен на Землю только небесным телом, столкнувшимся с ней в конце пермского периода.

Это небесное тело имело от 6 до 12 км в диаметре, а возможно, и такие же размеры, что астероид мел-палеогенового периода, оставивший огромный кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике 65 миллионов лет назад. Однако если пермский космический гость имел такие большие размеры, то должен был оставить и соответствующий чудовищный кратер, подобный Чиксулубу. Поэтому коллектив под руководством Беккер стал искать кратер, который мог быть спрятан глубоко под осадочными породами. В 2003 году они объявили, что нашли гигантский кратер на морском дне у побережья Австралии. Казалось, столкновение астероида с Землёй в качестве причины пермского вымирания подтвердилось, но вскоре начались проблемы как с букиболами, так и с вероятностью того, что найденный кратер является следствием космического столкновения.

Специалисты из Калифорнийского технологического института установили, что гелий-3 покидает букиболы менее чем через один миллион лет, так что после 250 миллионов лет там ничего не могло сохраниться. Мало того, глубоководная структура, которую команда Беккер приняла за кратер от столкновения с астероидом и которая обеспечивала стройность всей теории букиболов, столкновения и гелия-3, в действительности оказалась вулканического происхождения и никакого отношения к космосу не имеет.

Нет, это сероводород

Тогда к изучению морских отложений позднего пермского периода и раннего триаса подключилась ещё одна американская команда исследователей — геологов и специалистов в области органической химии. Они изучали не сами по себе окаменелости тел животных, а извлекали из пород останки в поисках определённых химических ископаемых биомаркеров. Найденные ими биомаркеры могли появиться только в результате фотосинтезирующей деятельности пурпурных бактерий, обитающих исключительно на мелководье, лишённом кислорода, но насыщенном ядовитым серо-водородом. Был сделан вывод, что в то время океаны были населены огромными массами микроорганизмов, производящих сероводород.

Возможное объяснение тайны самого крупного массового вымирания в истории Земли удалось найти в 2005 году геохимикам из университета штата Пенсильвания. Группу исследователей возглавляли Ли Камп, один из крупнейших специалистов в области химии океана, и Майк Артур. Они опубликовали статью, в которой говорится, что сероводород, производимый в океанах различными видами пурпурных бактерий, стал в конце пермского периода непосредственной причиной вымирания не только на море, но и на суше.

Ли Камп и его коллеги предположили, что в период большого дефицита кислорода в океанах концентрация сероводорода на глубине резко увеличилась и превысила некий критический барьер. Далее в океанах могли возникнуть условия, сходные с современным состоянием Чёрного моря, когда произошло быстрое поднятие глубинных водных слоёв, насыщенных сероводородом, к поверхности. Результат был ужасен: на поверхности воды во множестве образовывались большие пузыри сероводорода, они лопались, и токсичный газ устремлялся в атмосферу.

Коллеги Кампа сделали некоторые предварительные вычисления и были поражены, обнаружив, что объёмы сероводорода, присутствующего в атмосфере позднего пермского периода, почти в две тысячи раз превышали современный объём выбросов этого газа, происходящий в основном за счёт вулканов. Этого было более чем достаточно, чтобы содержание сероводорода в атмосфере достигло смертельного уровня. Сероводород известен ещё и тем, что разрушает озоновый слой, оберегающий все живое от опасных ультрафиолетовых лучей. А о том, что в конце пермского периода он действительно был нарушен, свидетельствуют мутации в ископаемых останках того периода, найденных в Гренландии: такие изменения могли происходить лишь в результате сильного воздействия ультрафиолета.

Позже результаты вычислений Кампа американские учёные использовали в экспериментах с океаническим планктоном, включая самый важный вид океанического зоопланктона — похожих на креветок веслоногих ракообразных. Уровень сероводорода в эксперименте оказался недостаточным, чтобы убить водоросли, — напротив, к удивлению экспериментаторов, водоросли стали расти быстрее. А вот веслоногие погибли почти мгновенно. Без веслоногих, поедающих фитопланктон и таким образом контролирующих его размножение, эти крошечные растения погружаются на морское дно и там загнивают, уничтожая и без того небольшой запас кислорода в нижних слоях воды. Это приводит к резкому увеличению содержания в воде углекислого газа, а также убивает все виды морских животных в верхних слоях океана. В результате планета задыхается среди гниющих растений и остаётся почти без животных — в конце пермского периода, видимо, так и произошло.

Виктор БУМАГИН








Предыдущая    Статьи     Следущая