Так сотни миллионов лет назад выглядел древний материк Олдред. 570-500 млн лет назад распределение суши по поверхности Земли было иным, нежели в настоящее время. На месте Северной Америки и Гренландии существовал материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк.
Африканский материк включал Африку, Мадагаскар и Аравию. Севернее него располагался Русский материк, соответствующий на Русской платформе в границах - дельта Дуная, Днестр, Висла, Норвежское море, Баренцево море, реки Печора, Уфа, Белая, север Каспийского моря, дельта Волги, север Чёрного моря. Центр платформы - город Владимир в междуречье Оки и Волги.
На Русской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях Белоруссии и Украины. К востоку от Русского материка располагался Сибирский материк - Ангарида, включающий Сибирскую платформу и прилегающие горные сооружения. На месте современного Китая был Китайский материк, на юге от него - Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии.
Ордовикский период
В начале палеозоя (500-440 млн лет назад) в Северном полушарии из древних платформ - Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской - сложился единый материк Лавразия.
Индостанская (остров Мадагаскар, полуостров Индостан, южнее Гималаев), Африканская (без гор Атласа), Южно-Американская (к востоку от Анд), Антарктическая платформы, а также Аравия и Австралия (к западу от горных хребтов её восточной части) вошли в южный материк - Гондвану.
Лавразия отделялась от Гондваны морем (геосинклиналью) Тетис (Центральное Средиземноморье, Мезогея), проходившим в мезозойскую эру по зоне Альпийской складчатости: в Европе - Альпы, Пиренеи, Андалузские горы, Апеннины, Карпаты, Динарские горы, Стара-Планина, Крымские горы, Кавказские горы; в Северной Африке - северная часть Атласских гор; в Азии - Понтийские горы и Тавр, Туркмено-Хорасанские горы, Эльбрус и Загрос, Сулеймановы горы, Гималаи, складчатые цепи Бирмы, Индонезии, Камчатка, Японские и Филиппинские острова; в Северной Америке - складчатые хребты Тихоокеанского побережья Аляски и Калифорнии; в Южной Америке - Анды; архипелаги, обрамляющие Австралию с востока, в том числе острова Новая Гвинея и Новая Зеландия. Территория, охваченная альпийской складчатостью, сохраняет высокую тектоническую активность и в современную эпоху, что выражается в интенсивно расчленённом рельефе, высокой сейсмичности и продолжающейся во многих местах вулканической деятельности. Реликтом Пратетиса являются современные Средиземное, Чёрное и Каспийское моря.
Лавразия существовала до середины мезозоя, а её изменения заключались в утрате территорий Северной Америки и последующее переформирование Лавразии в Евразию.
Остов современной Евразии сращен из фрагментов нескольких древних материков. В центре - Русский континент. На северо-западе к нему примыкает восточная часть бывшей Лавренции, которая после кайнозойских опусканий в области Атлантического океана отделилась от Северной Америки и образовала Европейский выступ Евразии, расположены западнее Русской платформы. На северо-востоке - Ангарида, которая в позднем палеозое была сочленена с Русским континентом складчатой структурой Урала. На юге - к Евразии причленились северо-восточные части распавшейся Гондваны (Аравийская и Индийская платформы).
Распад Гондваны начался в мезозое, Гондвана была буквально растащена по частям. К концу мелового - началу палеогенового периодов обособились современные постгондванские материки и их части - Южная Америка, Африка (без гор Атласа), Аравия, Австралия, Антарктида.
Климат
Климатические данные о состоянии Земли в то время также раскрывают нам дополнительные возможности для интересующего нас познания.
В терминальном рифее (680-570 млн лет назад) большие пространства Европы и Северной Америки были охвачены обширным лапландским оледенением. Ледниковые отложения этого возраста известны на Урале, в Тянь-Шане, на Русской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), в Гренландии и Скалистых горах.
В ордовикский период (500-440 млн лет назад) Австралия располагалась близ Южного полюса, а северо-западная Африка - в районе самого полюса, что подтверждается запечатлевшимися в ордовикских породах Африки признаками широкого распространения оледенения.
В девонский период (от 410 млн до 350 млн лет тому назад) экватор располагался под углом в 55 - 65° к современному и проходил примерно через Кавказ, Русскую платформу и южную Скандинавию. Северный полюс находился в Тихом океане в пределах 0 - 30° северной широты и 120-150° восточной долготы (в районе Японии).
Поэтому на Русской платформе климат был приэкваториальным - сухим и жарким, отличался большим разнообразием органического мира. Часть территории Сибири занимали моря, температура воды которых не спускалась ниже 25 °C. Тропический (гумидный) пояс, в разное время девонского периода простирался от современной Западно-Сибирской равнины на севере до юго-западного края Русской платформы . На основе палеомагнитного изучения пород установлено, что на протяжении большей части палеозоя и Северная Америка располагалась в экваториальной зоне. Ископаемые организмы и широко распространенные известняки этого времени свидетельствуют о господстве в ордовике теплых мелководных морей.
Напротив, на территории Гондваны климат был приполярным. В Южной Африке (в Капских горах) в свите Столовой горы, в бассейне Конго и в южной части Бразилии имеются ледниковые образования (тиллиты) - свидетели холодного околополярного климата. В протерозое и верхнем карбоне развивалось обширное оледенение. В Южной Австралии, Китае, Норвегии, Южной Африке, на юге Европы, в Южной Америке в пределах этого пояса обнаружены признаки ордовикского оледенения. Следы верхнекаменноугольного оледенения известны в Центральной и Южной Африке, на юге Южной Америки, в Индии и Австралии. Оледенения установлены в нижнем протерозое Северной Америки, в верхнем рифее (рифей - 1650-570 млн лет) Африки и Австралии, в венде (680-570 млн лет назад) Европы, Азии и Северной Америки, в ордовике Африки, в конце карбона и начале перми на материке Гондвана. Органический мир этого пояса отличался обеднённостью состава. В каменноугольном и пермском периодах на материке Гондвана развивалась своеобразная флора умеренного и холодного пояса, для которой было характерно обилие глоссоптерисов и хвощей.
В девоне северный (аридный - засушливый) пояс охватывал Ангариду (Северную Азию) и складчатые сооружения, примыкавшие к нему с юга и востока, господствовал на континентах: Ангарском, Казахском, Балтийском и Северо-Американском.
В Колорадо (часть бывшей Лавренции) в ордовикских песчаниках обнаружены фрагменты самых примитивных позвоночных - бесчелюстных (остракодерм).
После окончания цикла геосинклинальное развитие может повториться, но всегда какая-то часть геосинклинальных областей в конце очередного цикла превращается в молодую платформу. В связи с этим в течение геологической истории площадь, занятая геосинклиналями (морями), уменьшалась, а площадь платформ увеличивалась. Именно геосинклинальные системы являлись местом образования и дальнейшего нарастания континентальной коры с её гранитным слоем.
Периодический характер вертикальных движений в течение тектонического цикла (преимущественно опускание в начале и преимущественно поднятие в конце цикла) каждый раз приводил к соответствующим изменениям рельефа поверхности, к смене трансгрессий и регрессий моря. Те же периодические движения влияли на характер отлагавшихся осадочных пород, а также на климат, который испытывал периодические изменения. Уже в докембрий тёплые эпохи прерывались ледниковыми. В палеозое оледенение охватывало по временам Бразилию, Южную Африку, Индию и Австралию. Последнее оледенение (в Северном полушарии) было в антропогене.
Фауна
Рассмотренное выше положение континентов подтверждается данными фаунистического районирования, согласно которым суша Земли разделяется на четыре фаунистических царства: Арктогея, Палеогея, Неогея, Нотогея. Антарктическая суша, населённая преимущественно морскими животными, не входит ни в одно из царств.
Арктогея («северная земля») с центром группирования на Русской платформе включает также Голарктическую, Индо-Малайскую, Эфиопскую области и занимает Евразию (без Индостана и Индокитая), Северную Америку, Северную Африку (включая Сахару). Животный мир Арктогеи характеризуется общностью происхождения. В Арктогее обитают только плацентарные млекопитающие.
Неогея («новая земля», более поздняя по времени, образовавшаяся из продуктов распада Гондваны) занимает Южную, Центральную Америку от Нижней Калифорнии и южной части Мексиканского нагорья на севере до 40° ю.ш. на юге и прилежащие к Центральной Америке острова. Распространены плацентарные.
Нотогея («южная земля») занимает Австралию, Новую Зеландию и острова Океании. Длительная изоляция Нотогеи привела к формированию фауны, богатой эндемиками (изолированные виды). Число плацентарных млекопитающих относительно невелико: мышиные, рукокрылые, псовые.
Палеогея занимает главным образом тропические районы Восточного полушария. Для Палеогеи характерны группы животных древней фауны Гондваны - её Бразильско-Африканского континента: страусы, двоякодышащие рыбы, черепахи, а также хоботные, человекообразные обезьяны, хищные и др.
МОСКВА, 19 дек — РИА Новости. Геологи доказали, что фрагменты графита, сформировавшегося на дне первичного океана три с половиной миллиарда лет назад, представляют собой следы существования архей — одного из двух основных типов микробов на Земле, сообщает журнал PNAS .
"Наши замеры долей изотопов показали, что эти окаменелости носят однозначно биологическое происхождение. У нас не имеется прямых доказательств того, что жизнь могла существовать уже 4,3 миллиарда лет назад, однако нет никаких оснований считать, что это было невозможно в принципе, и мы планируем проверить это в будущем", — заявил Джон Уолли из университета Висконсина в Мэдисоне (США).
Земля до начала времен
Первые организмы появились на Земле во время архейской эры, но общепринятой точки зрения насчет того, когда именно и как это случилось, нет. Пока нашлось лишь несколько ископаемых свидетельств того, что микробы существовали в первичном океане примерно 3,4 миллиарда лет назад, однако многие ученые полагают, что жизнь могла зародиться гораздо раньше.
В 2015 году японские геологи, изучавшие образцы графита из формации Исуа, сложившейся 3,7 миллиарда лет назад на территории Гренландии, нашли намеки на существование жизни уже в то время. Первые однозначные свидетельства в пользу этого обнаружились в прошлом году, а годом ранее ученые обнаружили в Австралии следы того, что организмы существовали на Земле еще раньше — четыре миллиарда лет назад.
Многие геологи, как отмечает Уолли, в корне не согласны с такими оценками и считают, что это случилось гораздо позже — 2,5-3 миллиарда лет назад. Они часто критикуют подобные находки, отмечая, что залежи графита и других, предположительно, биогенных пород могли сформироваться и без участия микробов, а следы бактерий и архей могло нарисовать воображение исследователей.
Уолли и его коллеги попытались доказать, что скептики неправы. Для этого они изучили изотопный и химический состав отложений графита, найденных в местечке Пилбара на западе Австралии три десятка лет назад.
Эти отложения сформировались примерно 3,5 миллиарда лет назад на мелководье первичного океана, о чем свидетельствуют породы, окружающие графит. Они отличаются нитеобразными структурами, похожими на множество микробов, "склеенных" друг с другом.
"Говорящие" изотопы
Геологи обратили внимание на хорошо известный факт: для живых организмов и их останков характерна несколько иная пропорция изотопов углерода, чем для залежей неживой органики. Это позволяет однозначно установить происхождение тех или иных осадочных пород.
© PNAS
Руководствуясь этой идеей, ученые срезали небольшие слои с кусочков графита, найденных в Пилбаре, и просветили их ускорителем частиц. Так они смогли точно подсчитать число атомов углерода-12 и углерода-13 в предположительных "бактериях" и окружающей их материи неорганического происхождения.
"Границы между микробами и неорганическими отложениями идеально совпадали с тем, как располагались зоны с разными долями изотопов углерода. Если эти структуры не имеют биогенного происхождения, то подобные различия невозможно объяснить. Доли углерода-13 и углерода-12 в этих останках идеально соответствуют тому, как протекает метаболизм микробов и как они живут в целом", — продолжает Уолли.
Эти же замеры, как отмечает геолог, впервые указали на то, что ученые имеют дело не с первыми бактериями, а археями — далекими родственниками современных стафилококков, кишечной палочки и прочих представителей микромира, которые чуть ближе к многоклеточным существам, чем остальные микробы. Более того, относительно низкая доля углерода-13 в останках говорит о том, что эти микробы питались метаном, которого тогда было много в атмосфере.
Данное открытие отодвигает время появления архей почти на 800 миллионов лет — раньше ученые считали, что они появились значительно позже бактерий, примерно 2,7 миллиарда лет назад. Так что, говорит Уолли, жизнь эволюционировала гораздо быстрее, чем предполагалось, и могла появиться практически одновременно с рождением планеты.
Когда появились приматы, а когда − питекантропы? Что общего у героев Толкина и флоресийского человека? Сколько в нас неандертальца, а сколько − денисовца? Кто мы, когда и откуда взялись?
Последние данные говорят, что ближайшими родственниками приматов являются вовсе не тупайи, а шерстокрылы (кагуаны). Этих древесных млекопитающих можно встретить сегодня в Юго-Восточной Азии.
Кагуан
35 млн лет назад появились ископаемые обезьяны − так называемые парапитеки.
25 млн лет назад − ответвление первых человекообразных обезьян. Они уже были достаточно крупными, не имели хвоста, и были интеллектуальнее своих предков.
12-9 млн лет назад из них выделились дриопитеки − предки горилл, шимпанзе и нас с Вами.
7 млн лет назад появилось прямохождение. Наши предки отделились от линии шимпанзе. Примерно через 3 млн лет появятся австралопитеки. Но и они все еще мало чем будут отличаться от обезьян.
2,5 млн лет назад (или чуть больше) − «рубикон» в эволюции человека. Появляются каменные орудия труда, усиливается и усложняется функция руки. Намечается тенденция к увеличению мозга. Появляется человек умелый (Homo habilis).
Реконструкция Homo habilis
2 млн лет назад на эволюционную «сцену» выходят питекантропы. Появляется человек работающий (Homo ergaster). Его мозг, как и он сам стали еще крупнее, похоже, что в его меню теперь входит и мясо. Появляются эректусы и другие виды «пралюдей». Все они будут скрещиваться и с нашими далекими предками, но, в конце концов, вымрут. Первый исход из Африки.
От 400 до 250 тыс лет назад в роде Homo появляется около дюжины видов. Большая часть из них вымрет, но некоторые успеют «завести детей» с нашими прямыми предками − сапиенсами.
200 тыс лет назад в Африке складывается Homo sapience (кроманьонцы). Надо сказать, что еще задолго до этого на Земле появляется и другой почти человеческий вид − неандертальцы. Они проживают в Европе и являются предками Homo ergaster, которые вышли из Африки еще 2 млн лет назад.
80 тыс лет назад выделяется малочисленная группа «почти» людей. В биологическом смысле они практически уже не отличаются от нас. Условная численность группы − порядка 5 тыс особей. В это же время состоялся еще один исход из Африки. Хотя на самом деле, таких исходов, конечно же, было много. Пралюди мигрировали из «черного континента» и обратно.
40 тыс лет назад появляются современные люди.
Неандертальцы
Как мы уже знаем, неандертальцы заселили Европу гораздо раньше наших прямых предков − кроманьонцев. Но выйдя из Африки 80 тыс лет назад, «понаехавшие» сапиенсы постепенно вытеснили «коренных» неандертальцев, которые сначала ушли высоко в горы, а потом и вовсе вымерли. Хотя на этот счет существуют разные точки зрения. Дело в том, что до сих пор неясно, имело ли место вытеснение как таковое, или нет. Маловероятно, чтобы нашим довольно «стройным» предкам пришло в голову воевать со здоровяками-неандертальцами. К тому же, сапиенсы были охотниками-собирателями, с численностью группы, к примеру, около 20 человек. И любая война была бы для них фатальна. Ученые полагают, что скорее всего вытеснение произошло за счет более успешной адаптированности и интеллектуальных способностей сапиенсов, они лучше охотились и, соответственно, ели больше мясной пищи.
Реконструкция неандертальского мужчины и женщины, Неандертальский музей, Меттман, Германия
Но дело даже не в этом. Археологами найдены скелеты с промежуточными признаками неандертальцев и кроманьонцев (сапиенсов). Скорее всего, смешивание между ними было и даже довольно активное. За последние годы был почти полностью расшифрован и ген неандертальцев. Выяснилось, что «неандертальская» примесь у сапиенсов присутствует − она составляет от 1 до 4% (в среднем − 2,5%). Если вы думаете, что это мало − ученые советуют посчитать сколько процентов индейских генов у современного населения США. И сами же отвечают: индейской примеси окажется меньше, чем неандертальской. Так что, кто вымер − неандертальцы или индейцы − еще большой вопрос. И это несмотря на то, что чистокровные индейцы живут и здравствуют до сих пор.
Неандертальцев просто всегда было мало в принципе. Многочисленным их вид не был никогда. Кроме прочего, их, вероятно, вообще преследовали неудачи − например, природные катаклизмы.
Неандертальцы были крупнее кроманьонцев. У них был более покатый лоб, огромные лицо и зубы. Их отличал, кстати, и очень большой, но приплюснутый мозг. Но в биологическом смысле принципиально они не отличались. Конечно, это были большие различия, чем между современными расами, но в целом это было различие в пределах или почти в пределах одного вида.
Из-за того, что у неандертальцев была речевая кость, язык и другие органы речи, ученые полагают, что неандертальцы, скорее всего, переговаривались между собой. Хотя делали это и не так, как кроманьонцы, поскольку у них были огромные, неповоротливые челюсти. У неандертальцев была высокая культура (естественно, если не сравнивать ее с нашей), они делали сложные орудия труда, основные из которых: скребло (для зачистки шкур), остроконечник (для охоты), рубило (осталось еще с питекантроповских времен). От орудий кроманьонцев их отличала однообразность. Сапиенсов отличала большая фантазия и живость ума. Жили неандертальцы максимум 45-50 лет. Средняя продолжительность жизни у них была − 30-35 лет (впрочем, это мало чем отличается от продолжительности жизни обычных людей в средние века, и даже в начале прошлого века).
Реконструкция кроманьонки
Эволюция человека − это не прямая линия, она напоминает, скорее, ветвистое дерево. Дело в том, что когда приматы всякий раз выходили из Африки − они оказывались в территориальной изоляции. Например, попадали на остров, или занимали какую-то определенную территорию. Две ветви эволюционного дерева мы уже рассмотрели − неандертальцев и нас − сапиенсов. Ученым известно и еще два основных вида.
Флорентийский человек
Его еще называют − хоббит. В 2004 году археологи нашли скелеты на острове Флорес, что в Юго-Восточной Индонезии. Одним из них был скелет женщины 1 м ростом и с мозгами, как у шимпанзе − около 400 гр. Так был открыт новый вид − флорентийский человек.
Скульптурный портрет Фло
Их мозг весил очень мало, и все-таки они умудрялись делать не самые простые каменные орудия. Охотились они на «карликовых слонов» − стегадонов. Их предки появились на Флоресе (который на тот момент, вероятно, был соединен с континентом) еще 800 тыс лет назад. А последний флоресткий человек исчез 12 тыс лет назад. Появившись на острове, эти питекантропы эволюционировали до состояния карликовости. В условиях тропиков ДНК практически не сохраняется, поэтому выделить ген флорентийского человека пока не представляется возможным. А это значит, что и сказать, есть ли в нас хоть капля «флорентийской крови», невозможно.
Даже прагматичные антропологи любят рассуждать о том, что придания о гномах − есть ничто иное, как древнейшие «воспоминания» о встречах с питекантропами всех мастей. В Европе − с неандертальцами (коренастыми, с крупной головой на короткой шее), в Австралии и Микронезии - с карликовыми флорентийскими людьми.
Денисовский человек
Денисовский человек господствовал в Азии. Поселения этого вида нашли на Алтае. Это третий большой вид (если не считать флоресткого человека, который жил только на одном острове) Homo. Из останков был выделен ДНК. Результаты показали, что она отличается и от нашей, и от ДНК неандертальцев.
Раскопки в Денисовой пещере, Алтай
Впрочем, процент ген денисовского человека у нас все же есть, но он совсем крошечный, поэтому назвать их нашими предками нельзя.
О внешности денисовского человека судить сложно − найдено совсем немного фрагментарных останков. Однако, есть останки (ДНК которых пока не выделено) которые свидетельствуют, что у денисовца были очень специфичные, отличные от сапиенсов черты: например, у него был очень покатый лоб и слишком большие надбровия.
После исхода из Африки непосредственно Homo sapience, на Земле одновременно проживало минимум 4 вида основных: сапиенсы − в Африке, неандертальцы − в Европе и Западной Азии, денисовцы − начиная с Алтая и дальше на восток, и флоресийцы − только на острове Флорес.
На островах Микронезии были найдены кости близких предков флоресийцев, которые жили там всего 2 тыс лет назад − во времена Христа. На острове Ява, а также в Азии обнаружены и другие линии развития питекантропов. Все они − тупиковые, малочисленные и не являются нашими предками.
Рождение Земли
Начнем с самого начала: 5 млрд лет назад. Но где же прекрасная голубая планета? Нашему взору предстает лишь только что родившееся Солнце, окруженное протопланетарной пылью. Промотав ленту времени немного вперед, мы заметим миллиарды кружащихся вокруг Солнца камней, которые путем аккреции стягивает вместе. Пройдут миллионы лет – и эти камни станут, по меньшей мере, сотней планет, вращающихся вокруг Солнца.
4 млрд 540 млн лет назад – Земля появляется на свет. Удивительно, но на заре времен «жизнь» на нашей планете больше похожа на ее конец – тот, каким видит его религия. Твердой «суши» почти нет. Вместо нее – огненное море расплавленной породы. Вместо воздуха – углекислый газ, азот, сера и водяной пар.
В свое время религиозные схоласты рассчитали, что возраст Земли – не менее 6 тыс. лет. Только к началу XIX века геологи начали догадываться, что наша планета – настоящая «старушка». В этом им помогла Южная Африка – в одном из ее районов сохранились останки древнейшей континентальной плиты. Ученые поняли – породы в этой местности очень древние.
Вооружившись данными о скорости остывания материалов, идеей о том, что Земля изначально была расплавленным шаром, и многими годами, потраченными на расчеты, британский физик и механик лорд Кельвин в XIX веке сделал вывод о том, что Земле, скорее всего, от 20 до 40 млн лет.
Это был большой прогресс. Но для геологов-практиков даже эта цифра показалась слишком маленькой. Неизвестно, как долго бы наука пребывала в сомнениях, если бы к молодому ученому Эрнесту Резерфорду не пришло понимание того, что внутри нашей планеты находятся радиоактивные элементы. Все они создают большое количество тепла. Это в корне подрывало расчеты Кельвина, ведь выяснилось, что Земля не остывала постепенно – наоборот, в ней сокрыты постоянные источники тепла. Но главное – распад радиоактивных элементов позволил рассчитать точный возраст Земли.
Рождение Луны
Прошло несколько миллионов лет (младенческий возраст по меркам планеты) после рождения Земли, а ее уже ждали совсем «не детские» испытания. Молодая планета под названием Тейя размером с Марс несется прямо на нас. Считается, что Тейя хоть и столкнулась с Землей, но, по счастью, прошла по касательной. Тем не менее, этого хватило, чтобы обе планеты стали напоминать жидкие шары: по Земле прокатывались настоящие волны породы, а в космос выбросило триллионы тонн обломков. В этой космической катастрофе Земля уцелела. И не только уцелела, но и обрела «украшение»: очень быстро сила тяжести нашей планеты превратила обломки, оставшиеся от катастрофы, в кольцо.
Из этого кольца постепенно формируется шар – Луна. Она гораздо ближе, чем та Луна, которую знаем мы. Сейчас она находится примерно в 400 тыс. км от нас, тогда же она была всего в 22 тыс. км. Можно только представить какой вид открывался с Земли по ночам! Увы, этими красотами не суждено было насладиться никому.
Метеориты атакуют
У Земли воистину было «трудное» детство. 3 млрд 900 млн лет назад ее бомбардируют обломки, оставшиеся от формирования Солнечной системы. Именно они, по мнению многих ученых, и принесут на планету воду. В каждом из них заключено крошечное количество воды, но они атакуют нашу планету более 20 млн лет. Поэтому Земля постепенно покрывается океанами. Когда в следующий раз вы будете утолять жажду прохладной живительной минералкой – вспомните, что каждой капле воды, каждой луже на Земле – миллиарды лет.
Ядро планеты остается расплавленным, а поверхность остыла до 70-80° C. Из-за очень быстрого вращения Земли (Солнце садится спустя всего 3 часа после рассвета!), на ней дуют страшные ветры. Их скорость превышает скорость самого разрушительного современного урагана. Гигантское притяжение близко расположенной Луны поднимает огромные волны, которые прокатываются по планете. Но со временем спутник отдаляется, волны успокаиваются, и Земля начинает вращаться медленнее.
Бактерии
3 млрд 800 млн лет назад – Земля полностью покрыта водой. Но если приглядеться – можно увидеть крошечные острова – это расплавленная горная порода, вулканами прорывающаяся через океан. Со временем такая лава остынет, образуя вулканические острова. Позже они соединятся, сформировав первые континенты. Впрочем, атмосфера по-прежнему токсична, стоит невыносимая жара – вряд ли нам понравилось бы проводить здесь отпуск.
Метеориты бомбят Землю с момента ее появления на свет, но 3 млрд 800 млн лет назад наступила еще более ожесточенная стадия. Видимо, что-то повредило орбиты этих метеоритов – они градом посыпались на Землю.
И все-таки наша планета страдала не зря – метеориты уже принесли сюда воду, но ученые считают, что в них было и еще кое-что – минералы, простейшие белки и аминокислоты. Сейчас, когда стихли ураганы, а Земля остыла, вероятно, пришло их время.
Одна из популярных гипотез гласит, что жизнь на нашей планете появилась вблизи подводных горячих источников. На глубине, куда почти не проникают солнечные лучи, а температура опускается до отметки чуть выше ноля, подводные трубы извергают нечто похожее на сизый дым. На самом деле это не дым, а горячая жидкость. Морская вода даже на дне океана способна просачиваться еще дальше – через трещины в коре, по пути собирая газы и минералы. Вся эта подогретая смесь и выбрасывается назад в океан. Там ее уже поджидает «бульон» из минералов и химических веществ, оставленных метеоритами.
Из этой биохимии, по мнению многих исследователей, и появилась жизнь. Каким-то образом все эти вещества соединились и образовали одноклеточные бактерии – самые ранние формы жизни на Земле. Есть, впрочем, предположения, что жизнь на нашей планете зарождалась бесчисленное количество раз, пока, наконец, не приобрела привычные для нас формы. Жизнь появилась. И что же? Проходят миллионы лет, но кардинально ничего не меняется – эволюция, похоже, не спешит порождать более сложные организмы.
Строматолиты
3 млрд 500 млн лет назад. Если мы посмотрим на мелководную зону океана, то увидим под водой нечто напоминающее камни. На самом деле это цианобактериальные сообщества, представляющие собой конгломераты живых бактерий. Останки этих матов называют строматолитами. Их питание происходит с помощью фотосинтеза, превращающего солнечный свет и воду в глюкозу – простую форму сахара. В ходе этого превращения высвобождается побочный продукт – кислород. Миллионы лет эти невзрачные «камни» творили чудеса, наполняя кислородом океаны и атмосферу. Если бы не они, то на Земле, вероятно, не существовало бы почти ничего живого, включая и нас с вами.
1 млрд 500 млн лет назад – сутки длятся не менее 16 часов. И все же, прошло 3 млрд лет с момента появления планеты, а еще нет ни одного сложного организма.
Но земное ядро по-прежнему активно, оно горячее поверхности Солнца. Это тепло раскалывает земную кору, и она разделяется на огромные литосферные плиты. Они двигаются и тянут по всему миру океаны и острова, сталкивая их между собой. Так, 1 млрд 100 млн лет назад появляется суперконтинент – Родиния. Этот гигантский материк широко известен, но по мнению ученых, до него существовал также и самый первый гипотетический континент – Ваальбара, просуществовавший с 3,6 до 2,8 млрд лет назад, и сформировавшийся еще в Архее. Вторым гипотетическим единым материком был континент под названием Ур, образовавшийся 3 млрд лет назад. На нашей планете, возможно, существовало не менее шести суперконтинентов, но мы расскажем лишь о самых известных из них. Кстати, по многим прогнозам, в будущем – через 200-300 млн лет – все материки Земли вновь соединятся для того, чтобы снова образовать единый суперконтинент. Для него даже придумано название – Пангея Ультима («Последняя Пангея»).
«Земля-снежок»
Из-за большой геологической активности родилось огромное количество вулканов. Углекислый газ, который они выбрасывают, смешивается с водой и превращается в кислотный дождь. Горные породы впитывают его в себя, не давая ему накапливаться в атмосфере, сохраняя тепло. Сейчас этих горных пород намного больше, чем раньше: они обнажились из-за столкновения континентов. В то же время из-за естественных климатических флуктуаций и изменений в солнечной радиации Земля охлаждается. Количество парникового газа, попадаемого в атмосферу, не в состоянии удерживать тепло Солнца.
Возможно и то, что образование суперконтинента Родиния привело к блокированию экваториальных вод, несших теплые течения. Полярные регионы оледенели и стали отражать все больше солнечного света, что, в свою очередь, повлекло «расползание» льда на другие участки. Температура на поверхности Земли упала до -40 градусов. Лед сковал океаны на глубину более 1 км.
Наступил, возможно, один из самых длительных и холодных ледниковых периодов в истории Земли. Приверженцы этой теории называют его эпохой «Земли-снежка». Предполагается, что наша планета была полностью покрыта льдом в части криогенийского и эдиакарского периодов неопротерозойской эры, а, возможно, и в другие геологические эпохи.
Теория о существовании этого грандиозного ледниковья была создана для того, чтобы объяснить отложения ледниковых осадков в тропиках в период криогения (850-630 млн лет назад), а также другие странные черты геологии того же периода. Не все ученые, однако, принимают эту гипотезу, говоря о том, что столь грандиозное оледенение едва ли могло быть возможным, если учесть энергетический баланс и климатические модели глобальной циркуляции.
Кембрийский взрыв
Несмотря ни на что, подо льдом планета остается горячей. Под одеялом льда продолжают жить вулканы. Накопившееся тепло приводит к тому, что со временем они начинают просыпаться один за другим. Но пока горные породы, впитывающие углекислый газ от вулканических извержений, все еще скрыты подо льдом, поэтому ничто не мешает ему накапливаться в атмосфере, удерживая солнечное тепло и постепенно плавя ледник. Таяние льда порождает трещины, изломы и неровности в земной коре, а значит, еще больше вулканов. Серией химических реакций таяние также высвобождает огромное количество кислорода, который был заключен во льду многие миллионы лет. А еще накопившееся тепло приводит к расколу Родинии. Это произошло около 750 млн лет назад.
Продолжительность суток уже равна примерно 22 часам. Концентрация кислорода в атмосфере достигла невиданных до того показателей. В этот момент, примерно 540 млн лет назад, происходит так называемый Кембрийский взрыв: словно ниоткуда в океане появляется великое множество видов сложных живых организмов.
Теория Кембрийского взрыва призвана объяснить внезапное появление окаменелостей животных на нижней границе кембрия и их отсутствие в более древних отложениях. Более поздние исследования, однако, показали, что многие сложные животные, сходные с современными видами, возникли задолго до начала кембрия. Тем не менее, подавляющая часть современных типов впервые появилась, похоже, именно в кембрии. Причем произошло это, видимо, действительно быстро. Увеличение размера живых существ и появление большого их разнообразия в числе прочего связано, вероятно, с повышением уровня кислорода.
Жизнь на суше
750 млн лет назад сдвиг литосферных плит произошел снова. Родиния раскололась, образовав Гондвану и Лавразию. Температура – около 30° С, уровень кислорода приближается к современному. Но суша по-прежнему безжизненна, на ней почти ничего нет, кроме отдельных участков с водорослями.
Солнце продолжает разрушать поверхность Земли смертельно опасной радиацией. Однако примерно в 50 км над Землей, там, где лучи проникают в земную атмосферу, происходит нечто интересное: встречаясь с солнечной радиацией, кислород превращается в другой газ – озон. Постепенно он обволакивает всю планету, поглощая смертельную радиацию. Если бы не он, жизнь на суше просто не существовала бы. Спустя миллионы лет, озоновый слой становится толще, и суша покрывается зелеными комочками, напоминающими мох. Эта крошечная зелень, тем не менее, делает важную работу – она выбрасывает еще больше кислорода, уровень которого резко растет. Привлекательную для жизни сушу мало-помалу начинают обживать земноводные.
Суша становится миром тропических болот. Болота Окефеноки (штат Джорджия, США), что в переводе с индейского означает «колышущаяся земля», считаются современным аналогом болот, которые существовали на Земле в ту эпоху.
Профессор Фредерик Рич (Fredrick Rich) из университета южной Джорджии – специалист по доисторическим болотам, как и его коллеги, верит, что это болото очень похоже на те, которые существовали повсюду около 300 млн лет назад – в каменноугольный период или карбон. По его словам, именно в это время впервые за всю историю нашей планеты на ее поверхности развивается обширный растительный покров. Растения достигали 20-30 м в высоту, росли плотными массивами, создавая влажный тропический климат. Здесь летают гигантские насекомые – меганевры (гигантские стрекозоподобные насекомые, жившие в каменноугольном периоде), ползают метровые многоножки. Гигантизм насекомых и животных в ту древнюю эпоху связывают с высокой концентрацией кислорода в атмосфере.
Тропические болота занимали большую часть материковой поверхности Земли в течение десятков миллионов лет. Свидетельства тому можно найти сегодня на всех современных континентах – в месторождениях угля. На суше останки растений превращались в уголь, а на мелководье в течение миллионов лет накапливались останки живых организмов. Они станут другим видом ископаемого топлива – нефтью и газом.
Пермское вымирание
Примерно 250 млн лет назад. К тому моменту сушу уже населяют предки динозавров – горгонопсы и их добыча – скутозавры. Но участь их, как и 96% морских видов и 70% видов наземных позвоночных, предрешена. Около 252 млн лет назад начинается пермское вымирание – самое массовое вымирание всех времен, одно из пяти массовых вымираний, когда-либо происходивших на нашей планете.
Причины его доподлинно неизвестны до сих пор. Однако наиболее вероятной версией и одной из основных причин считается извержение сибирских траппов, происходившее именно в этот период. До сих пор неизвестно, что именно спровоцировало эти извержения. По всему миру воздух наполнен пеплом, который закрывает солнечный свет. Атмосфера наполняется токсинами и углекислым газом. Время от времени потоки горячей магмы выходят на поверхность. Это продолжается от 500 тыс. до 1 млн лет. Количество базальта, извергнувшегося из недр Земли за это время, хватило бы для того, чтобы похоронить США под почти 6-километровой толщей.
Около 250 млн назад – суша вновь почти безжизненна. Прошло 50 млн лет, и материки опять соединяются, образовав единый континент – Пангею. Во время пермского вымирания погибло 70% всех видов наземных позвоночных, а это значит, что есть место для нового вида, который будет править на планете как никто другой – ни до, ни после него – динозавры. Считается, что эти «ужасные ящеры» произошли от небольшого количества рептилий, переживших пермское вымирание.
Пока они крепнут и развиваются, беспокойные плиты вновь разрывают Землю на части: 190 млн лет назад Пангея распадается. А 180 млн лет назад мир обретает привычные для нас формы, образуется Атлантический океан.
Конец динозавров
65 млн лет назад. Кажется, что правящая династия под названием «динозавры» будет господствовать на планете вечно. Но если на Земле нет силы, способной разрушить эту монополию, она есть в космосе – к нам уже несется огромный астероид. Он летит к побережью полуострова Юкатан. Сегодняшний Мексиканский залив – не что иное, как кратер, образовавшийся от удара этого гиганта.
Это настоящий Апокалипсис для динозавров. Астероид разрушает все на многие тысячи километров, даже сам он мгновенно испаряется. Энергия, высвободившаяся при ударе, равна энергии взрыва миллионов атомных бомб. Осколки астероида и земной коры разлетаются за тысячи километров. Идут метеоритные дожди, от землетрясений земля ходит ходуном, на побережья обрушиваются цунами. Поверхность Земли нагревается, растительность самовоспламеняется. Дым и пепел в течение нескольких месяцев окутывают планету мощной пеленой, не пропуская солнечные лучи. Господство динозавров, длившееся 165 млн лет, подходит к концу. К счастью, это шанс для непритязательных в еде мелких зверьков, похожих на землеройку, – млекопитающих.
Млекопитающие
50 млн лет назад. Планету все уверенней заселяют млекопитающие. На самом деле они появились еще во времена динозавров, но массовое их расселение по понятным причинам могло произойти только после исчезновения гигантских плотоядных. 47 млн лет назад – эволюция млекопитающих набирает обороты.
Продолжительность суток, между тем, уже почти равна 24 часам, температура около 24° С, уровень кислорода практически такой же, как сегодня.
Наши предки
При столкновении Индийской и Азиатской плит образуется огромная горная гряда – Гималаи. Раньше на этом месте бушевал океан.
4 млн лет назад. Вдоль Восточного побережья Африки между плитами, образующими земную кору, появляется огромная расселина. Она тянется почти на 6 тыс. км. По ее краю вырастают горы, которые не дают влаге из Индийского океана течь по земле. Становится жарче и суше – плодородный влажный лес Африки превращается в засушливую саванну. Одна из самых популярных версий гласит, что именно в связи с этим нашим предкам пришлось слезть с деревьев и, выпрямив спину, отправиться на поиски пропитания на двух ногах. Впрочем, есть и другие гипотезы о происхождении прямохождения, как правило, дополняющие ее множеством удивительных фактов.
Например, не так давно в Африке обнаружены останки очень древних гоминид, которые жили как раз тогда, когда произошло разделение линий, ведущих к шимпанзе и человеку. И что же? Выяснилось, что эти гоминиды, возможно, уже ходили на двух ногах – то есть до того, как их потомки слезли с деревьев.
Ходили они, конечно, не так уверенно, как мы, но факт остается фактом. А вот резкий скачок развития разумной деятельности человека начался всего примерно 10-12 тыс. лет назад – былинка, невероятно малая толика «секунды» на шкале времени, которая прошла с момента рождения нашей планеты. А ведь Земля, по оценкам многих специалистов, прошла лишь около половины своего жизненного пути. То ли еще будет.