Тайна динозавров

Вс, 12/07/2014 - 23:05

ВНЕЗЕМНОЙ ИРИДИЙ В ТОЛЩАХ ЗЕМЛИ

Четверть века тому назад в составе геологической экспедиции, проводившей исследования в ущелье близ итальянского городка Губбио, что в 150 км к северу от Рима, работал американский исследователь Уолтер Альварес. Коллеги подтрунивали над молодым геологом, который не захотел пойти по стопам своего знаменитого отца Луиса Альвареса, нобелевского лауреата 1968 года по физике.

Как-то Уолтер разговорился с палеонтологом Изабеллой Сильва из Миланского университета, которой не давала покоя тонкая прослойка глины, резко выделявшаяся на фоне мощных известняковых отложений ущелья. В этом глиняном слое толщиной всего 1 см совсем не было останков микроскопических живых существ - фораминифер, в изобилии присутствовавших в нижнем известняковом слое. Выше глиняной прослойки следы жизни снова появлялись, но прежнее биологическое разнообразие свелось к одному-двум видам. Было очевидно, что слой глины залегает как раз точно на границе между последним меловым периодом мезозойской эры и началом эры кайнозоя - знаменитая граница К/Т (критский (меловой) / третичный). А это как раз граница вымирания динозавров, а вместе с ними и двух третей существовавших в те времена видов животного и растительного мира!

Различные методы датировки дают для границы К/Т близкие результаты - примерно 65 млн. лет назад. Но как долго продолжался период вымирания? Какому промежутку времени соответствует сантиметровый слой глины? Чтобы выяснить это, Уолтер Альварес отвез образцы пород с глиняной прослойкой в Калифорнию, в университет Беркли, и исследовал их методом нейтронного активационного анализа. Метод основан на обстреле атомов потоком нейтронов. При захвате нейтрона ядром возникает короткоживущий изотоп, который при распаде выделяет присущую только данному элементу энергию. Оказалось, что в глине из Губбио концентрация иридия повышена в 30 раз по сравнению с соседними слоями известняка. Иридий, химический элемент платиновой группы, довольно редко встречается в земной коре (менее одной части на миллиард частей), но богато представлен в метеоритах, особенно в углистых хондритах, где его содержание в сотни, а то и в тысячи раз выше.

В 1980 году отец и сын Альваресы опубликовали в журнале “Science” статью, в которой выдвинули предположение о падении астероида как причине иридиевой аномалии. Расчеты, проведенные Луисом Альваресом, показали, что на поверхности планеты отложилось 500 млрд. тонн внеземного вещества с высоким содержанием иридия. Диаметр такого тела не меньше 10 км, а энергия, выделившаяся при падении, - порядка 110 мегатонн, что в 10 тысяч раз больше накопленного землянами ядерного потенциала. Было сделано предположение, что древние рептилии вымерли в результате ударной, или шоковой, зимы, которая сродни ядерной.

Палеонтологи, естественно, обрушились на геолога и физика, которые осмелились разгадать загадку, мучившую не одно поколение уважаемых специалистов. Однако вскоре оказалось, что глинистый слой с избытком иридия существует не только в Губбио, но и в местечке Стевенс-Клинт в Дании, а также в других уголках планеты. Иридиевые аномалии обнаружены и в отложениях, которые относятся к геологическим границам, принадлежащим другим периодам массового вымирания.

Да, рассматриваемое массовое вымирание динозавров - это далеко не единственное массовое вымирание в истории планеты. Такие события происходили 200, 245, 360 и 420 млн. лет назад. Причем вымирание 245 млн лет назад было самым беспощадным - из жизни ушло 96% существ, населявших планету.

В середине 1980-х годов Э. Андерс из Чикагского университета обнаружил удивительное совпадение распределения углеродных частиц в геологических отложениях Дании и Испании, а также Новой Зеландии: на границе К/Т концентрация частиц возрастает в 10 тысяч раз! Это ли не свидетельство вселенского пожара, возникшего в результате удара небесного тела и выделения огромной энергии? Он также подсчитал, что удар метеорита должен был привести к образованию воронки-кратера диаметром не менее 100 км.

Температура и давление, возникшие в результате взрыва, вероятно, были настолько велики, что привели к образованию на границе К/Т мельчайших алмазиков размером от 3 до 5 нанометров (напомним, что 1 нм равен 10-9 м). Такие алмазы часто находят в так называемых углистых хондритах, прилетающих к нам из космоса. Алмазики, естественно, отсутствует выше и ниже границы К/Т. Они настолько мелкие, что их приходится выискивать с помощью рентгеновских лучей.

Довольно неожиданное подтверждение метеоритной гипотезы нашлось в Испании. Там, в Бискайском заливе, на границе с Францией, белые известняковые утесы достигают высоты 200 м. Американский исследователь Питер Уорд занимался отнюдь не динозаврами, а аммонитами, названными в честь бога Аммона, символом которого была голова барана со спирально закрученными рогами (у аммонитов спирально закручены раковины диаметром от сантиметра до метра). Вблизи границы К/Т в отложениях известняка были обнаружены “кладбища” моллюсков: с лица Земли, вернее, со дна океана одновременно и очень быстро исчезли 22 вида аммонитов, обитавших в те далекие времена в водах нынешнего Атлантического океана.

В подтверждение теории отца и сына Альваресов внесли свой вклад и французские ученые, изучившие тектиты-микросферы, образовавшиеся под действием тектонических сил удара метеорита, - из гаитянского местечка Белок. Шарики диаметром 1-8 мм находят здесь в изобилии в слое вблизи границы К/Т. Внутри тектиты черного цвета, а сверху покрыты желтым слоем кальцитного стекла, содержащего до трети оксида кальция. Такая “накрутка” могла произойти в случае испарения расплавленных карбонатов (известняка), из которых образованы острова в океане. Напомним, что тот же мел представляет собой мириады мельчайших карбонатных панцирей морских организмов, некогда живших на Земле.

Датировка, основанная на соотношении изотопов серы и стронция, дала те же 65 миллиардов лет. Лабораторное моделирование в муфельных печах помогло оценить температуру образования гаитянского кальцитного стекла: 1300oС. Характер образования двухслойного стекла позволил также утверждать, что падение метеорита произошло в радиусе 200 км от Гаити. Высокие температуры привели к испарению больших количеств серы и стронция.

Все эти данные получены в начале 90-х годов. Но вот недавно новыми свидетелями метеоритных ударов стали фуллерены, наносферические частицы, составленные из нескольких десятков атомов углерода (наиболее известный фуллерен С60 состоит из 60 атомов). Оказалось, что фуллерены способны удерживать внутри углеродной оболочки атомы инертных газов, в частности гелия, а изотопный состав гелия свидетельствует о его внеземном происхождении (повышенное содержание 3He). Внеземные фуллерены и метаморфизированные железоникелевые микрочастицы с кремниевыми вкраплениями выявлены в Западной Австралии, в местечке Пилбара у города Перт, а также в зеленом поясе Южной Африки - Барбертоне.

Другие материалы рубрики


  • Особенно популярна была такая причуда в Англии. Там возникла даже небольшая профессиональная группа, зарабатывающая на жизнь сбором и продажей окаменелостей. К этой категории принадлежала семья Эннинг, проживавшая в маленьком приморском городке Лайм-Реджис на юге Англии. Эннинги держали небольшую лавку, в которой торговали подобными диковинками. Товар для нее они собирали в прибрежных утесах, привлекая к этой весьма увлекательной работе своих многочисленных детей. Одна из девочек, по имени Мэри, проявила особый талант к поиску окаменелостей. Говорили, что ей достаточно постучать по скале, чтобы определить, не содержатся ли там останки древних животных или растений. Бытует мнение, что именно об этой девочке была придумана известная английская скороговорка: She sells sea-shells on the sea-shore. В 1811 г. двенадцатилетняя Мэри Эннинг обнаружила близ Лайм-Реджис вмурованный в прибрежную скалу скелет невиданного чудища. Чудище было 6 метров в длину и на первый взгляд напоминало хищную рыбу, но в действительности имело целый ряд характерных отличий в строении, указывающих на то, что это — гигантская рептилия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Уильям Смит, Уильям Канибер, Уильям Бакленд, Чарльз Дарвин, Чарльз Лайелль, Ричард Оуэн, Гидеон Мантелл... В списке великих палеонтологов XIX столетия англичан больше, чем представителей всех других наций вместе взятых. Но среди этих последних имеется несколько таких, чьи имена не должны быть забыты ни при каких обстоятельствах. Например, француз Жорж Кювье или русский — Владимир Ковалевский.

    Владимир Онуфриевич Ковалевский стал первым российским естествоиспытателем, чей доклад был зачитан на собрании членов Королевского общества — самого авторитетного научного учреждения Великобритании. Темой доклада было исследование эволюции копытных. Труд русского ученого представил Королевскому обществу неутомимый рыцарь дарвинизма Томас Гексли. Он взял на себя смелость заявить, что предлагаемый вниманию высокого собрания материал — «самая важная работа за последние двадцать пять лет» и «кладет начало целому направлению исследований». Это тем более замечательно, что лишь очень небольшую часть своей короткой и бурной жизни Ковалевский смог посвятить.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В первой трети XIX в. ученые предпочитали объяснять наличие в геологических породах останков нескольких ископаемых фаун с помощью так называемой теории катастроф, или катастрофизма (не путать с математической теорией того же названия). Согласно этой теории, животные и растения на Земле существовали в неизменном виде с момента Сотворения и до тех пор, пока на их головы не обрушивался некий глобальный катаклизм — и гигантские волны погребали под мощным слоем ила, песка и глины все живое. Или огнедышащие вулканы заливали земную поверхность лавой и засыпали горячим пеплом. После этого на нашей планете возникала совершенно новая жизнь, что предполагает повторный акт Творения. Впрочем, почитающийся отцом-основателем теории катастроф Жорж Кювье на многократном Творении не настаивал. Он считал, что новые виды переселялись в ставшие безжизненными области из отдаленных районов, не затронутых стихийным бедствием. Спустя какое-то время эти районы в свою очередь были поражены катаклизмом и исчезли в морской пучине без следа. Вот почему новые виды появились словно бы ниоткуда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Так, прославленный английский писатель Артур Конан Дойл в фантастическом романе «Затерянный мир» описывает встречу с ящерами-игуанодонами. Герои романа — профессора зоологии Челенджер и Саммерли, знаменитый охотник лорд Джон Рокстон и журналист Эдуард Меллоун совершили трудное и опасное путешествие через южноамериканские джунгли и обнаружили отрезанное от всего мира плато, где по сей день обитают животные, которые, как полагают ученые, исчезли с лица земли десятки, а то и сотни миллионов лет назад. Прекрасно осведомленный о достижениях современной ему биологической науки Конан Дойл описал в своем романе многих животных, известных лишь по окаменелым останкам.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • После того, как в первой четверти XIX в. англичанин Уильям Смит основал науку стратиграфию, его последователи создали довольно стройную картину постепенного развития жизни на Земле. Слой за слоем естествоиспытатели изучали найденные в породах окаменелые скелеты живых организмов, восстанавливая картины прошлого, пока не добрались до слоя, ниже которого подобные находки не попадаются. Эпоху, когда на нашей планете, очевидно, возникли первые существа с твердыми скелетами, способными сохраняться в породе, называют кембрийским геологическим периодом. Как установили со временем, он начался около 570 млн. лет назад. Выше этой временной границы ученые уже в XIX в. имели довольно богатый материал для исследований, тогда как ниже все терялось во мраке неизвестности. Однако кембрий едва ли мог считаться моментом возникновения жизни. Обнаруженные в этом слое организмы были слишком сложны и многообразны и явно были продуктом длительного развития. Другое дело, что, не имея твердых скелетов, предки кембрийских организмов истлевали, как тогда полагали, без следа.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Всю историю палеонтологической науки принято делить на два периода: додарвиновский и последарвиновский. Границей между этими двумя периодами считается 1859 г. — год опубликования знаменитой книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Этот эпохальный обобщающий труд произвел революцию в естественнонаучном мировоззрении. Теперь находка любого ископаемого организма осмысливалась на совершенно ином уровне.
    В 1859 г. Дарвину было 50 лет, и на большинстве широко известных портретов автора «Происхождения видов» мы видим солидного cедобородого ученого. Между тем Чарльз Дарвин отнюдь не был кабинетным затворником, проводящим все свое время в окружении книг. Его жизнь была полна захватывающих приключений. Кроме обобщающих работ, на счету Дарвина целый ряд интересных полевых исследований, в том числе и палеонтологических. Свою научную деятельность он начал с кругосветного путешествия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Как считают китайские ученые, может случиться так, что все загадки древних рептилий будут разгаданы благодаря одной находке. На востоке Китая палеонтологи обнаружили самое крупное в мире «кладбище» динозавров, где более 54 тонн составляют останки утиноклювых динозавров. Последняя крупная находка большого количества окаменелых останков динозавров была совершена во время экспедиции, начавшейся в марте 2008 года. Основные открытия палеонтологов пришлись на район населенного пункта Лунду, где на участке длиной 300 и шириной 10 метров были обнаружены более трех тысяч окаменелых останков динозавров. Находки ученых помогут пролить свет на историю исчезновения древних животных...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Еще полвека назад большинство антропологов рассматривало эволюцию человека как линейную последовательность видов: Homo habilis (человек умелый) — Homo erectus (человек прямоходящий) — Homo neanderthalensis (человек неандертальский) — Homo sapiens (человек разумный). Первый представитель рода «людей» Homo habilis появился в Африке на рубеже 2,5 млн лет назад. Около 2 млн лет назад часть популяций сменивших его Homo erectus покинула африканскую «колыбель» и вышла на просторы Евразии. Это была первая волна древних миграций человека. Около 600 тыс. лет назад с Черного континента в Евразию пришла вторая волна, приведшая к формированию в Европе вида, наиболее близкого к современному человеку, — неандертальцев.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Динозавры, которые были раскопаны в Нигере, были так необычны, что понадобилось почти два года, чтобы классифицировать их. Первым было найдено существо с гребнем на спине и зубами, похожими на зубы крокодила, которое рыбачило в реках Западной Африки сто миллионов лет тому назад. Затем ученые открыли примитивного длинношеего ящера, который был "живым ископаемым" уже сто миллионов лет тому назад, когда он бродил по африканским болотам. Фактически, он выглядел на сорок миллионов лет старше. Последним был Нигерзавр, загадочный растительноядный ящер с головой, похожей на лопату, и сотнями зубов, который выглядел удивительно причудливым даже для видавших виды палеонтологов. С другой стороны, в Африке отсутствовали типичные для более северных районов формы рептилий, так что в некотором смысле это был "затерянный мир".

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Когда в позапрошлом веке ученые, одного за другим, начали извлекать из земли вымерших в незапамятные времена огромных животных: мегалозавра, игуанодона, гилеозавра и т. д., им прежде всего бросилось в глаза сходство в строении костей с современными рептилиями: ящерицами и крокодилами. Вот и получила эта группа ископаемых существ название «чудовищные ящерицы» — динозавры. Более столетия в ученых кругах господствовало мнение, что и по образу жизни, и по физиологическим своим особенностям динозавры ближе всего стояли к нынешним пресмыкающимся. Считалось, что они были холоднокровными, т. е. температура их тела зависела от температуры окружающей среды. При реконструкции внешнего облика динозавров их, как правило, изображали покрытыми голой чешуйчатой кожей. Но палеонтологические исследования в конце XX — начале XXI вв. внесли существенные коррективы в это устоявшееся представлени

    • Страницы
    • 1
    • 2