Интервью с заместителем директора по научной работе Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН доктором наук Николаем Сенниковым
Начало – здесь, продолжение - здесь
Продолжаем разговор об эпохах глобального вымирания. Не возвращается ли в науку теория катастроф, выдвинутая еще в начале позапрошлого века?
– Вы назвали три ярких примера массового вымирания. Было в этих промежутках еще что-либо значительное?
– Остановлюсь еще на событии на границе палеозоя и мезозоя, которому предшествовала серия седиментационных событий и экологическая перестройка структуры палеобиот. Группируя данные, можно говорить о масштабном климатическом явлении, известном как Позднепалеозойское оледенение. Общее похолодание во второй половине карбона и начале перми привело к тому, что изменились флористические сообщества – широко развились и стали господствующими голосеменные растения, то есть, это всем известные хвойные, а также гинковые, саговниковые и другие группы растений. По различным оценкам, позднепалеозойское вымирание затронуло 95 % всех морских организмов и 75 % наземных.
Данное вымирание, признаваемое большинством исследователей как многоступенчатое, имело в качестве причин очень интересное стечение феноменов, с ярко проявившимися взаимосвязями биотических и седиментационных событий. Дело в том, что в конце карбона – начале перми, было самое высокое содержание кислорода в атмосфере Земли – около 35% (ныне 20,9%), с минимальным при этом содержанием углекислого газа – СО2. В это время была пышная растительность, и насекомые достигали в ту пору гигантских размеров. Насекомые используют тип трахейного дыхания, в связи с чем размеры их тел согласовываются с количеством кислорода в воздухе – чем больше кислорода, тем крупнее размеры. Размеры карбоновых насекомых в десятки и сотни раз больше, чем размеры их современных представителей. Растения поглощали углекислый газ. Продуцировали кислород, затем отмирали и отлагались в виде пластов торфяников, впоследствии превращавшихся в угли. Этот период так и называют – «каменноугольный», который был как раз выделен по наличию каменного угля. В карбоновом и пермском периодах сформировалось больше половины мировых запасов этого ископаемого топлива. Следовательно, такое количество растений продуцировало огромное количество кислорода. В это время наступило оледенение и стала исчезать растительность – наступил сухой холодный климат. В конце пермского периода произошло грандиозное излияние континентальных базальтов на Сибирском континенте, которое, по мнению некоторых исследователей, могло сопровождаться масштабным выбросом в атмосферу вулканических газов, приведших к повышению содержания в атмосфере углекислого газа, к возникновению парникового эффекта, повышению кислотности океанической воды и т.д. На этом рубеже фиксируется резкое изменение изотопов углерода.
– Вам не кажется, что всё сказанное как-то перекликается с теорией катастроф, сформулированной еще в самом начале XIX века Жоржем Кювье? Правда, он никак не мог объяснить причин.
– Да, по сути, от этой первой научной работы по теории катастроф Кювье начинается отсчет развития учения о «Массовых вымираниях в истории Земли» и направления «Событийной стратиграфии» в целом. Первоначально, геологи из работ Ж. Кювье вывели так называемый «Принцип Кювье» - принцип периодической смены комплексов ископаемых в разрезах осадочных горных пород. Несколько позже пришло осмысление того, что «Теория катастроф» Кювье может, в какой-то мере, терминологически соотноситься с массовыми вымираниями различного порядка, включая и глобальные вымирания.
Как уже обсуждалось в нашей беседе, глобальные вымирания составляют только около 5-10% всех процессов вымираний в истории Земли, остальные более 90% приходятся на менее впечатляющее, но постоянно происходящее фоновое вымирание.
Современный анализ накопленных данных по причинам глобальных вымираний показывает, что в большинстве случаев масштабы и специфика процессов вымирания в конкретные эпохи истории биосферы более определялись состоянием экосистем, чем изменениями абиотических факторов. «Седиментологические» события играют роль триггеров и ускорителей процессов преобразования экологических систем и «внешнего контролера», постоянно испытывающего устойчивость биоценозов.
– С каких пор в геологической науке стали признавать такие факты?
– Дисциплина «Событийная стратиграфия» существует уже примерно 20 – 30 лет. К этому времени у нас в стране и за рубежом была создана и проанализирована база данных по таксономическому разнообразию организмов прошлых эпох, позволяющая достоверно оценивать масштабы вымираний на определенных геологических рубежах. В России в конце 1980-х – начале 1990-х годов прошлого века в рамках государственных научных программ «Эволюция биосферы», «Глобальные изменения» и др. были проведены исследования по различным периодам фанерозоя. Они выявили не только факты, но и некоторые закономерности феноменов массовых вымираний. Было опубликовано много статей и книг. За рубежом, в 1995 г., под редакцией немецкого ученого О. Валлизера, вышла книга «Глобальные события и событийная стратиграфия» (“Global Events and Event Stratigraphy”). Там впервые были показаны сложные взаимосвязи между биотическими и абиотическими событиями. Кстати, в 1980-90-тые годы О. Валлизер приезжал в наш Институт. Сотрудники Института бывали с ним в нескольких геологических экспедициях, встречались на конференциях, обсуждали наиболее дискуссионные вопросы методических подходов исследования объектов при работах по «Событийной стратиграфии». За рубежом «Событийная стратиграфия» - как направление науки - стала наиболее интенсивно развиваться именно после издания этой книги.
– Как отнеслись к таким идеям представители отечественной геологии?
– Знаете, у нас в стране в 2000 году уже вышло методическое пособие под названием «Использование событийно-стратиграфических уровней для межрегиональной корреляции фанерозоя России». Таким образом, это направление из чисто фундаментальных исследований уже перешло в плоскость официально рекомендованного практического применения. Продолжаются и фундаментальные исследования по этой проблематике – можно сослаться на статью академика Н.Л. Добрецова, сотрудника нашего Института, названную им «Корреляция биологических и геологических событий в истории Земли и возможные механизмы биологической эволюции».
– А как относятся к этому представители традиционной советской школы? Кто-нибудь критикует данное направление?
– Нет. Это стало теперь настолько общепризнанным, что преподается в ряде ведущих госуниверситетов России в виде специализированного раздела в лекциях базовой, основополагающей геологической дисциплины «Стратиграфия».
Беседовал Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии