Около 10 тысяч лет назад исчезли все крупные млекопитающие: мамонты, гигантские ленивцы, мастодонты, саблезубые тигры. О причинах этого события имеется уже немало гипотез, среди которых инфекции, совершенствование людьми своих охотничьих орудий и, безусловно, резкое похолодание. Новые палеонтологические находки добавляют в эту и без того сложную систему уравнений новые переменные.
8 бивней и костей, датируемых примерно 34-м тысячелетием до нашей эры, имеют следы метеоритного обстрела.
(от греческих «сосок» и «зуб»), большая своеобразная группа вымерших млекопитающих отряд хоботных.
Жили в позднем палеогене - антропогене; в Европе и Азии вымерли в конце неогена, в Африке и Северной Америке - в антропогене. Высота 1,5-3,2 м. Различают бугорчатозубых мастодонтов, у которых коронки зубов состоят из отдельных соскообразных бугорков (отсюда название), и гребнезубых, у которых бугорки на зубах образуют поперечные гребни.
Древние Мастодонты имели по паре бивней (увеличенных резцов) в верхней и нижней челюсти, поздние - одну пару бивней в верхней челюсти. Эволюция шла по пути увеличения массивности скелета (включая череп).
Мастодонты принадлежали к разным экологическим типам (обитали на болотах, в лесах и лесостепи). Остатки обнаружены в Америке, Казахстане, Средней Азии и на юге Европейской части. От гребнезубых мастодонтов произошли слоны.
БСЭ
Как рассказал Nature соавтор исследования Ричард Файерстоун из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, «космическая шрапнель» возникла в результате столкновения Земли с инородным телом, которое развалилось в воздухе на мельчайшие частицы.
В 2004 году американские ученые сообщили, что обнаружили место падения метеорита, который, как они утверждают, 250 миллионов лет назад уничтожил 90% морской и 80% наземной жизни на планете. Как говорят исследователи, это он разбил проконтинент Пангея на две части.
Кратер от метеорита «великой смерти» находится у берегов Австралии. Работа, проведенная под руководством Луаны Беккер из Калифорнийского университета (Санта-Барбара), представила свидетельства того, что именно в районе северо-западного побережья этого континента 250 млн лет назад упал, вероятно, самый большой метеорит в истории Земли.
Как отмечает издание Science Express, сейчас большинство ученых согласны с тем, что удар одного из метеоритов был причиной глобального вымирания жизни на Земле 65 млн лет назад. Возможно, что именно в его результате погибли более 70% динозавров, живших в конце мелового периода. Кратер от этого метеорита, названный впоследствии Чикксулуб, расположен в центральной Мексике на полуострове Юкатан. Его диаметр составляет около 200 км, и он достаточно хорошо исследован.
Однако причина, по которой в истории Земли зафиксирован временной промежуток «великой смерти», который сопровождался намного более масштабным уничтожением жизни на планете, до сих пор была только теоретической.
Известно, что на границе пермского и триасового периодов (примерно 250 млн лет назад) за короткий период времени по эволюционным меркам погибли около 90% морских и 80% наземных видов животных. Тогда на планете существовал единственный континент Пангея и океан Панталасса. На суше и в воде обитали рептилии (прообразы динозавров), трилобиты, жившие на дне морей; развивалась растительность, в основном папоротники. Однако в результате падения метеорита все погибло, что стало самым крупным из пяти эпизодов вымирания, которые известны ученым благодаря ископаемым.
В ходе недавней экспедиции в Антарктиду ученые обнаружили десятки микроскопических фрагментов со сплавом железа, который в естественных условиях на Земле не встречается.
Они сравнили его с аналогичными метеоритными фрагментами, найденными в таком же геологическом слое Китая и Японии, и пришли к выводу, что речь идет об одном и том же космическом теле. По словам ученых, в начале пермского периода Антарктида, самая южная часть древнего континента, располагалась примерно в том же районе, где и сейчас. Южный Китай – у экватора, а Япония лежала к северу от него. Специалисты решили, что такое распространение по земному шару метеоритных фрагментов говорит только о мощном ударе небесного тела.
После дополнительных исследований группа под руководством Луаны Беккер нашла кратер, появившийся от падения этого метеорита 250 млн лет назад. Ученые уже назвали его Bedout. Он находится у северо-западного побережья современной Австралии. Его диаметр составляет 125 миль, а структура очень похожа на кратер Чикксулуб. Команда Беккер обнаружила здесь оплавленный слой породы, сформированный под воздействием удара, и некоторые другие свидетельства столкновения. Проведенная работа позволила исследователям заявить, что кроме всего прочего удар повлек за собой разрыв единого проконтинента Пангея.
«Также мы считаем, что глобальное вымирание произошло не только от удара, но и от процесса вулканизма, сопровождающего его, – пояснила Беккер. – Точно так же было и 65 млн лет назад с метеоритом, создавшим кратер Чикксулуб. Но до сих пор эту теорию отклоняли, свалив все на простое совпадение. С открытием Bedout все встало на свои места».
Другой соавтор и главный идеолог исследования Аллен Вест в интервью «Би-би-си» пояснил, что жизненно важные органы при обстреле могли и не повреждаться, но в ряде случаев исход был куда более плачевным.
Размер метеоритных градин не превышал 2–3 миллиметров. После повреждения вокруг входного отверстия сформировались концентрические кольца наподобие тех, которыми зарастают дробинки, застрявшие в костях животных. Кроме того, в некоторых случаях присутствуют следы разрыва дробинок после попадания в кость.
«Разрывными» космические снаряды могла сделать высокая температура метеоритного тела непосредственно перед разрушением — при торможении о воздух все метеориты нагреваются до очень высоких температур.
Ещё одно свидетельство метеоритной гипотезы в том, что на всех костях ямками испещрена лишь одна сторона кости — вероятно та, что была обращена к эпицентру взрыва.
Данные исследований самой шрапнели показали относительно низкое содержание титана, а также высокое содержание железа и никеля. Собственно, именно с помощью железа и никеля и искал дробинки Вест. Вооружившись крохотным, но очень сильным магнитом на длинной нити, учёный обмахивал им бивень за бивнем и кость за костью. Магнит неизменно прилипал к кусочкам космической шрапнели. Просто по дырам в костях сделать выводы о метеоритном происхождении их нельзя — их могли образовать и живущие на старых костях водоросли или другие паразиты.
И низкое содержание титана, и высокое железа и никеля характерны для метеоритов, равно как и относительное содержание изотопов разных элементов, указывающее на иноземное происхождение дробинок.
По мнению авторов, взорвавшийся метеорит принадлежал к классу урелитов — каменных метеоритов, в составе которых иногда встречаются крохотные алмазы.
Встречаются метеориты из различного вещества. Некоторые в основном состоят из сплава железа и никеля, содержащего до 40% никеля. Среди упавших метеоритов всего 5,7% железных, но в коллекциях их доля значительно больше, поскольку они медленнее разрушаются под влиянием воды и ветра, к тому же их легче обнаружить по внешнему виду. Если отполировать срез железного метеорита и слегка протравить кислотой, то часто на нем можно увидеть кристаллический рисунок из пересекающихся полос, образованный сплавами с различным содержанием никеля. Этот рисунок называют «видманштеттеновы фигуры» в честь А.Видманштеттена (1754–1849), первым наблюдавшего их в 1808.
Каменные метеориты подразделяют на две большие группы: хондриты и ахондриты. Наиболее часто встречаются хондриты, составляя 84,8% от всех упавших метеоритов. Они содержат округлые зерна миллиметрового размера – хондры; некоторые из метеоритов почти целиком состоят из хондр. В земных породах хондры не найдены, но похожие по размеру стекловидные зерна обнаружены в лунном грунте. Химики тщательно изучили их, поскольку химический состав хондр, вероятно, представляет первичное вещество Солнечной системы. Этот стандартный состав называют «космическим обилием элементов». В хондритах определенного типа, содержащих до 3% углерода и 20% воды, усиленно искали признаки биологического вещества, но ни в этих, ни в других метеоритах не обнаружили никаких признаков живых организмов. Ахондриты лишены хондр и по виду напоминают лунную породу.
Изучение минералогического, химического и изотопного состава метеоритов показало, что они являются осколками более крупных объектов Солнечной системы. Максимальный радиус этих родительских тел оцениваются в 200 км. Примерно такой размер имеют самые крупные астероиды. Оценка основана на скорости остывания железного метеорита, при которой получаются два сплава с никелем, образующие видманштеттеновы фигуры. Каменные метеориты, вероятно, были выбиты с поверхности небольших планет, лишенных атмосферы и покрытых кратерами, как Луна. Космическое излучение разрушило поверхность этих метеоритов так же, как и лунных камней. Тем не менее, химический состав метеоритов и лунных образцов настолько различается, что совершенно очевидно – метеориты прибыли не с Луны. Ученые смогли сфотографировать два метеорита в процессе падения и вычислить по фотографиям их орбиты: оказалось, что эти тела пришли из пояса астероидов. Вероятно, астероиды служат основными источниками метеоритов, хотя некоторые из них могут быть частицами испарившихся комет.
Кроме того, в отложениях того времени был найден и тонкий черный слой. По мнению учёных, он образован углем, оставшимся после пожаров, вызванных всё той же катастрофой. Работая над этой гипотезой, учёные и пришли к мысли посмотреть крупные палеонтологические и археологические, например, бивни мамонтов. Аллен Вест даже начал «охоту за бивнями» в Аризоне.
Тем не менее, находки сместили дату столкновения с 13 тысяч до 35–40 тысяч лет назад.
Исследователи предполагают, что это могло быть в результате обстрела уже мертвых костей — правда, тогда непонятно, как после этого кость продолжала расти. Кроме того, характер повреждений у сибирского бизона и североамериканских мамонтов схож, притом что географически они разнесены на тысячи километров, да и возраст черепа бизона - около 26 тысяч лет, а бивней мамонтов - примерно 35 тысяч лет назад. Насчёт последнего, впрочем, возможны варианты - оценка возраста могла быть неточной из-за загрязнения образцов.
Что же касается исчезновения этих видов, то оно достаточно точно датируется палеонтологами 10, а не 13 или 35 тысячами лет. Хотя генетики и отмечают интересные изменения в геноме большинства видов где-то около 30 тысяч лет. Кроме того, тогда же — 30-35 тысяч лет назад — отмечено значительное и быстрое сокращение численности и генетического разнообразия бизона, мамонта, бурого медведя и лошади в этом регионе, а также резкое увеличение содержания радиоактивных изотопов углерода и бериллия-10.
Так что новая находка лишь добавила деталей в сложную головоломку, которую ученым еще предстоит решить. Ученые надеются разрешить эту загадку при анализе все большего количества палеонтологических находок, находящихся сейчас в частных коллекциях и музеях.
