Динозаврлар қашан және неге жойылды?

Жердегі тіршілік тарихы миллиардтаған жылдарды қамтиды және әртүрлі организм топтарының гүлдену кезеңдерін қамтиды. Сол дәуірлердің ең әсерлі кезеңдерінің бірі ондаған миллион жыл бойы планетада үстемдік еткен алып бауырымен жорғалаушылар заманы болды. Бұл жаратылыстардың кенеттен жойылып кетуі ұзақ уақыт бойы ғылым үшін жұмбақ болып келді. Қазіргі зерттеулер апаттың нақты уақытын анықтап, оның негізгі себептерін айқындауға мүмкіндік берді. Геологиялық қабаттар мен палеонтологиялық олжалар өткеннің драмалық оқиғалары туралы куәліктерді сақтайды. Енді осы ғаламдық трагедияның қашан болғанын және оған не себеп болғанын егжей-тегжейлі қарастырайық.

Жойылудың уақыт шеңбері

Ежелгі бауырымен жорғалаушылардың жаппай жойылуы бор және палеоген кезеңдерінің шекарасында орын алды. Радиометриялық әдістердің арқасында бұл уақыт жоғары дәлдікпен анықталды. Апатты белгілейтін геологиялық қабат планетаның барлық құрлықтарында табылған.

Оқиғалардың хронологиясы төмендегідей көрінеді:

1. Бор кезеңі шамамен 66 миллион жыл бұрын аяқталды. Бұл уақыт тіршілік формаларының алуан түрлілігімен және салыстырмалы тұрақты климатпен сипатталды. Алып кесірткелер құрлық, теңіз және ауа экожүйелерінде басым орынға ие болды.
2. Шекаралық қабатта иридийдің қалыптан тыс жоғары концентрациясы анықталған. Бұл сирек элемент ғарыш денелеріне тән, бірақ жер қыртысында өте аз кездеседі. Бұл жаңалықты 1980 жылы физик Луис Альварес ұлы Уолтермен бірге ашты.
3. Жойылу планетарлық тарих өлшемімен геологиялық тұрғыдан лезде жүзеге асты. Процесс бірнеше мың жылдан ондаған мың жылға дейін созылды. Салыстыру үшін, алдыңғы жаппай жойылулар миллиондаған жылдарға созылған.
4. Палеоген кезеңі қираған экожүйелер мен кедей биоалуантүрлілік жағдайында басталды. Тірі қалған топтар босап қалған экологиялық нишаларды иеленуге мүмкіндік алды. Сүтқоректілер қарқынды диверсификация кезеңін бастап, бос кеңістікті толтырды.

Даталаудың дәлдігі жанартаулық жыныстардағы цирконий кристалдарын талдау арқылы қамтамасыз етілді. Уран мен қорғасынның арақатынасы жасты шамамен 30 мың жылдық қателікпен анықтауға мүмкіндік береді.

Астероидтық апат

Жаппай жойылудың басты себебі алып ғарыш денесінің құлауы болды. Мексиканың Юкатан түбегіндегі Чиксулуб кратері осы соқтығыстың ізі болып саналады. Импакт құрылымының диаметрі 180 километрге жетіп, соққы энергиясының орасан зор болғанын көрсетеді.

Апаттың параметрлері мен салдары көптеген факторларды қамтиды:

• астероидтың өлшемі шамамен 10-15 километр деп бағаланады;
• атмосфераға кіру жылдамдығы секундына шамамен 20 километр болған;
• жарылыс энергиясы бүкіл ядролық арсенал қуатынан миллиондаған есе асып түскен;
• соққы орны күкіртке бай жыныстары бар тайыз шельфте орналасқан.

Соқтығыс жаһандық өзгерістер тізбегін туғызды. Триллиондаған тонна тау жыныстары лезде буланып, стратосфераға шашырады. Соққы толқыны мыңдаған километрге таралып, әрекет аймағындағы тіршілікті жойды. Соққы аймағында ауа температурасы жүздеген градусқа дейін көтерілді.

Биіктігі 100 метрден асатын цунами толқындары Солтүстік және Оңтүстік Американың жағалауларына соққы берді. Геологиялық шөгінділер бұл алып толқындардың іздерін ретсіз шөгінділер түрінде сақтап қалған. Жағалау аймақтарының теңіз фаунасы алғашқы сағаттарда дерлік толық жойылды.

Соққының климаттық салдары

Атмосфераға орасан мөлшерде шаң мен аэрозольдердің шығарылуы күрт салқындауға әкелді. Күн сәулесі бірнеше ай немесе жыл бойы жер бетіне жетпеді. Фотосинтез тоқтап, қоректік тізбектердің негізі күйреді.

Климаттық күйреу бірнеше бағытта дамыды:

1. Импакттық қыс лезде дерлік басталды. Шаң пердесі планетаны жауып, күн энергиясының түсуін бөгеді. Тіпті тропикалық ендіктерде температура 20-30 градусқа төмендеді.
2. Өсімдіктердің жойылуы қараңғылықтың алғашқы апталарында басталды. Ағаштар мен шөптер жарықсыз органикалық заттарды өндіре алмады. Шөпқоректілер қорек базасынан айырылып, жаппай қырыла бастады.
3. Қоректік тізбектердің күйреуі жыртқыштарға да тарады. Ірі жыртқыш бауырымен жорғалаушылар мол олжаға тәуелді болды және ұзақ уақыт аштыққа шыдай алмады. Олардың зат алмасуы белсенділікті сақтау үшін тұрақты қорек талап етті.
4. Лақтырылған химиялық қосылыстардың су буымен реакциясы нәтижесінде қышқыл жаңбырлар пайда болды. Күкірт және азот қышқылдары су айдындары мен топырақты улады. Мұхиттың қышқылдануы теңіз экожүйелеріне зиян келтірді.

Компьютерлік модельдеу қалыпты жарық деңгейі бірнеше жылдан кейін ғана қалпына келгенін көрсетеді. Бұл уақыт күрделі биологиялық қауымдастықтардың күйреуі үшін жеткілікті болды.

Қосымша фактор ретіндегі жанартаулық белсенділік

Астероид соққысымен қатар қазіргі Үндістан аумағында ауқымды атқылаулар жүріп жатты. Декан трапптары жарты миллион шаршы километрден асатын қатып қалған лавалы кең үстіртті құрайды. Жанартаулық белсенділік жүздеген мың жыл бойы жалғасып, орасан көлемде газ шығарды.

Жанартаулық қызметтің жойылудағы рөлі әртүрлі бағаланады:

1. Атқылаулар астероид құлауынан шамамен 400 мың жыл бұрын басталды. Лава ағындары үлкен аумақтарды жауып, тіршілік орталарын жойды. Көмірқышқыл газы мен күкіртті қосылыстар атмосфераға үздіксіз түсті.
2. Жанартаулық CO₂ жиналуы парниктік әсерді күшейтті. Планета температурасы өсіп, суыққанды организмдер үшін стресс туғызды. Климаттық ауытқулар ғарыштық апатқа дейін экожүйелерді тұрақсыздандырды.
3. Екі фактордың синергиялық әсері апатты болды. Жанартаулық белсенділіктен әлсіреген биоценоздар астероид соққысынан кейін қалпына келе алмады. Оқиғалардың уақыт жағынан сәйкес келуі жаппай жойылуға тамаша жағдай жасады.

Қазіргі зерттеулер импакттың жетекші рөлін атап көрсетеді, бірақ трапптық вулканизмнің үлесін де мойындайды. Егер астероид соққысы болмағанда, бауырымен жорғалаушылар жанартаулық дағдарысты еңсеруі мүмкін еді.

Жойылудың таңдаулы сипаты

Апат барлық организм топтарын бірдей жойған жоқ. Кейбір тармақтар қиын кезеңді бастан кешіріп, қазіргі фаунаның негізін қалады. Тірі қалған таксондарды талдау селективті жойылу механизмдерін түсінуге мүмкіндік береді.

Әртүрлі топтардың аман қалуына немесе қырылуына әсер еткен факторлар:

1. Дене өлшемі құтқарылу мүмкіндігіне шешуші әсер етті. Ірі жануарлар көп қорек қажет етті және ұзақ аштықты көтере алмады. Ұсақ организмдер аз ресурспен шектеліп, паналау орындарын тапты.
2. Қоректену түрі тірі қалу ықтималдығына айтарлықтай ықпал етті. Әртарапты қоректенетін және өлексемен қоректенетіндер маманданған жыртқыштарға қарағанда артықшылыққа ие болды. Баламалы қорекке ауысу қабілеті шешуші факторға айналды.
3. Тіршілік ортасы апаттық өзгерістерге осалдықты анықтады. Тұщы су экожүйелері теңіздерге қарағанда аз зардап шекті, себебі өзен жүйелерінің буферлік қасиеттері болды. Жер асты және жартылай су организмдері температуралық аномалиялардың тікелей әсерінен аман қалды.
4. Көбею жылдамдығы популяция санын тез қалпына келтіруге мүмкіндік берді. Қысқа ұрпақ алмасу циклі бар түрлер ұзақ өмір сүретін формаларға қарағанда жаңа жағдайларға тиімді бейімделді. Сүтқоректілер мен құстар ірі бауырымен жорғалаушыларға қарағанда белсендірек көбейді.

Теңіз бауырымен жорғалаушылары толық жойылды, ал қолтырауындар жартылай су тіршілігінің арқасында сақталды. Құстар катаклизмді бастан кешіріп, динозаврлардың тірі қалған жалғыз тармағы болды. Көптеген омыртқасыз топтар сандық «тар өткелден» өтті, бірақ палеогенде қайта қалпына келді.

Экожүйелердің ұзақ мерзімді қалпына келуі

Импакттық қыс аяқталғаннан кейін биосфераның баяу жаңғыруы басталды. Пионерлік түрлер қаңыраған ландшафттарды қоныстандырып, біртіндеп жаңа қауымдастықтар қалыптастырды. Бұл процесс миллиондаған жылға созылып, тірі табиғаттың қазіргі бейнесін қалыптастырды.

Қалпына келу кезеңдері бірнеше даму фазасын қамтыды:

1. Апаттан кейінгі алғашқы мыңжылдықтар папоротниктердің үстемдігімен сипатталды. Олардың споралары топырақта қолайсыз кезеңді өткеріп, тез өніп шықты. Қазба шөгінділерінде папоротник тозаңының жоғары концентрациясы бар қабат анықталған.
2. Гүлді өсімдіктердің оралуы климат тұрақтанған сайын біртіндеп жүзеге асты. Жабықтұқымдылар өзгермелі жағдайларға жоғары бейімделгіштік көрсетті. Пішіндерінің алуан түрлілігі түрлі экологиялық нишаларды игеруге мүмкіндік берді.
3. Сүтқоректілердің радиациясы бәсекелестердің жойылуы нәтижесінде жеделдеді. Ұсақ жәндікқоректілер жыртқыш, шөпқоректі және ұшатын формалардың алуан тармақтарына бастау берді. 10 миллион жылдан кейін алғашқы ірі құрлық түрлері пайда болды.
4. Қазіргі экожүйелердің қалыптасуы кайнозой эрасының ортасына қарай аяқталды. Саванна, орман және дала қауымдастықтары айқын қалыптасты. Приматтар ерекше топ ретінде бөлініп, кейін адамзат тармағының негізін қалады.

Мұхит экожүйелері химиялық тепе-теңдіктің терең бұзылуына байланысты құрлыққа қарағанда баяу қалпына келді. Маржан рифтері жойылудан кейін бірнеше миллион жылдан соң ғана қайта жанданды.

Баламалы және қосымша гипотезалар

Ғылыми қауымдастық апаттың егжей-тегжейін зерттеуді жалғастырып, қосымша факторларды қарастырады. Кейбір ғалымдар астероид соққысынан бұрын жағдайлардың біртіндеп нашарлағанын көрсетеді. Кешенді тәсіл өзара әрекеттесетін көптеген себептерді ескереді.

Қосымша нұсқалар мен нақтылаулар мыналарды қамтиды:

• теңіз деңгейінің өзгеруі жағалаулық тіршілік орталарын қысқартты;
• індеттер ірі жануар популяцияларын әлсіретуі мүмкін;
• сүтқоректілермен бәсекелестік бор кезеңінде күшейді;
• Жердің магниттік инверсиялары биологиялық дағдарыстар кезеңдерімен сәйкес келді.

Қазіргі құстардың генетикалық зерттеулері 66 миллион жыл бұрын әртүрліліктің күрт азайғанын көрсетеді. Молекулалық сағаттар жойылу датасын тәуелсіз әдіспен растайды. Барлық сақталған қауырсынды тармақтар сандық «тар өткелден» өткен.

Палеоклиматтық реконструкциялар бор кезеңінің соңында температураның тұрақсыз болғанын айқындайды. Бұл ауытқулар экожүйелерге соңғы соққыға дейін стресс туғызды. Астероид нәзік тепе-теңдікті бұзған соңғы тамшы болды.

66 миллион жыл бұрын алып бауырымен жорғалаушылардың жойылуы биосфера тарихындағы бетбұрыс кезеңге айналып, қазіргі әлемнің қалыптасуына жол ашты. Ғарыштық апат пен жанартаулық дағдарыстың үйлесімі ірі суыққанды организмдердің тіршілігіне үйлеспейтін жағдай жасады. Бұл оқиғаны зерттеу күрделі экожүйелердің жаһандық өзгерістер алдындағы осалдығын түсінуге мүмкіндік береді. Қазіргі өркениет өткеннен сабақ алып, биоалуантүрліліктің нәзіктігін және қоршаған ортаға апатты әсерлердің алдын алу қажеттігін терең түсінуі тиіс.