Чтение онлайн

* В. Гюго «Отверженные». – прим. перев.

Рисунок 2. Сохранение чрезвычайно хрупких объектов, вроде этого попавшегося в паутину мокреца из бирманского янтаря, является одними из чудес янтаря.

Это просто говорит нам о том, что любая драгоценность из янтаря, в том числе какая-нибудь бусинка в ожерелье, может содержать редкие научные сокровища.Можете ли вы поверить в то, что этот тёплый драгоценный камень органического происхождения начал своё существование как смола, медленно сочащаяся из коры древнего дерева миллионы лет назад? Янтарь – это сохранившаяся в ископаемом состоянии смола, но процессы, которые превратили её в янтарь, весьма отличаются от тех, которые сохранили насекомых, попавших внутрь неё. Поэтому янтарь – это поистине универсальный склад окаменелостей, сохранивший для нас не только свидетельство существования гигантских деревьев, из которых он появился, но также и существ из той древней окружающей среды. После миллионов лет, проведённых в крепких объятиях земли, или даже будучи погружённым в море, янтарь мелового периода обнаружился в различных отложениях по всему миру. Похоже, весь янтарь того времени образовался благодаря древней группе хвойных деревьев – араукариевым (рис. 3). В меловой период эти деревья были распространены всесветно, что видно по их ископаемым остаткам (рис. 4), хотя сейчас они ограничены несколькими популяциями в южном полушарии344.В некоторых местах янтарь выкапывают из глубинных слоёв почвы, но в Южной Альберте, Канада, меловой янтарь рассыпан по пустынной прерии, где ветер и дождь разрушали почву и выпускали это сокровище из заточения в угле и сланце. Когда мы совершили путешествие на те равнины в западной Канаде с Тэдом Пайком, в дальнейшем учившимся в докторантуре в Университете Калгари, мы помогли собрать янтарные самородки, рассеянные среди фрагментов покрытых лишайником костей динозавров. Размером они были от слезинки до грецкого ореха, и многие из них были покрыты тёмной окисленной корочкой.Когда смотришь на них, лежащие рядом друг с другом, контраст между янтарём и другими окаменелостями становится очевидным (рис. 5). В отличие от целых насекомых, заключённых в янтаре, от динозавров нам остаются для истолкования лишь кости, зубы, когти, немного яиц, копролиты и следы. Нам пришлось бы проехать лишь несколько миль на север к Провинциальному Парку Дайносор и известному Тиррелловскому палеонтологическому музею, чтобы увидеть одну из самых больших в мире коллекций ископаемых остатков позвоночных мелового периода. Они образовались после того, как вода занесла грязью или песком их останки, их пропитали растворённые в воде минеральные вещества,

Рисунок 3. Фотография одного из самых крупных ныне живущих представителей араукариевых – дерева каури «Тане Махута», растущего в лесу Вайпуа в Новой Зеландии. Дерево высотой 169 футов (51,5 м), обхватом 45 футов (13,77 м), и как полагают, возрастом приблизительно 1500 лет. Комбинация данных о высоте и обхвате говорит о том, что в нём содержится примерно 8634 куб. футов (244,5 м3) древесины.

Рисунок 4. Распространение на Земле меловых представителей Araucariaceae, указанное на основе находок янтаря, макро- или микроокаменелостей растений, или комбинации этих находок. Ископаемые остатки показывают, что эти смолоносные хвойные деревья встречались по всему миру. Отдельный треугольник в нижней части карты представляет местонахождение ископаемых араукариевых в Антарктиде.

и в конечном счёте они превратились в камень. Очень редко, когда осадочный покров на динозавре был особенно тонкозернистыми, отпечатки демонстрируют рельеф шкуры.Ископаемые остатки растений привлекательны с несколько иной стороны, нежели янтарь или кости. Если янтарь следует отполировать, чтобы он мог показать скрытые сокровища, а остатки динозавров обычно нужно кропотливо выкапывать и перевозить в лабораторию для исследования, то растения во всём их великолепии можно лицезреть прямо на месте раскопок – хотя это тоже вовсе не лёгкая работа. Мы тратили многие часы, взбираясь по горячей, скользкой поверхности утёсов, покрытой беспорядочно разбросанными валунами. Пусть мы обливались потом и должны были постоянно оставаться настороже из-за прячущихся гремучих змей, но прекрасный образец породы мог сделать охоту стоящей затраченных усилий. Поставленная на ребро и расколотая, плита песчаника идеально продемонстрирует два отпечатка растения: один, показывающий верхнюю, а другой нижнюю поверхность листьев. Иногда некоторые из этих спрессованных

Рисунок 5. Различные типы окаменелостей. Вверху: три позднемеловых фрагмента костей динозавров; в середине: отпечатки листьев юрского представителя араукариевых (Agathis jurassica) из Австралии; внизу слева: юрская окаменевшая шишка араукарии (Araucaria mirabilis) из Патагонии, Аргентина; внизу справа: кусочки бирманского янтаря.

окаменелостей могут сохранять участки зелёного пигмента или даже свидетельства их повреждения насекомыми. Испытываешь восхитительное чувство, освобождая листья из этой каменной могилы после того, как прошли миллионы лет.Не только листья, но и окаменелая древесина, деревья, шишки и даже пыльца могут рассказать о лесах прошлого. Окаменелый лес из формации Чинле в Аризоне включает минерализованные пни араукарий и даже маленькие кусочки янтаря. Поездка туда дала нам представление об огромных размерах смолоносных деревьев мезозоя. На нас оказали громадное впечатление массивные брёвна длиной до 200 футов и диаметром 10 футов. Их состояние указывает на то, что они переносились на какое-то расстояние по рекам перед тем, как в итоге оказались захороненными и окаменели. Эти брёвна невероятно красивы: все их ткани были замещены разными разновидностями кварца, в том числе аметистом и розовым кварцем. Доминирующим цветом, однако, являются яшмовый и переходные оттенки от красных до жёлтых и коричневых. Хотя эти деревья араукарии – впечатляющего вида макроокаменелости, микроокаменелости растений вроде пыльцы и спор, пусть и не столь драматично выглядящие, зачастую могут снабдить значительно большим количеством информации о типах растений, существовавших в прошлом.Это возвращает нас к одной из причин того, почему окаменелости настолько очаровывают нас: каждая из них может рассказать историю. Исходя из их анатомии, мы можем получить крупицы информации об образе жизни и средах обитания. На основе собраний окаменелостей мы можем делать выводы о взаимодействии животных и растений, об экологии и климате тех прошедших эпох, и если рассматривать их все вместе, о том, на что была похожа жизнь миллионы лет назад, в течение конкретной эпохи мелового периода. Вот то, что мы надеемся вам показать: картину жизни от 145,5 до 65,5 миллионов лет назад, когда насекомые и динозавры конкурировали за доступные пищевые ресурсы, кормились друг другом и страдали от паразитов и вновь появившихся в результате эволюции болезней. И в первую очередь нам следует объяснить, как физические и биологические перемены на протяжении мелового периода влияли на то, как насекомые кусали динозавров.

2.Меловой период: эпоха перемен

На протяжении мелового периода солнце восходило и заходило более 29 миллиардов раз. Каждые новые рассвет и сумерки видели рождение и смерть миллиардов живых организмов, и в течение каждого проходящего тысячелетии возникал или вымирал биологический вид. На протяжении этого периода истории планеты драматические физические и биологические изменения определяли пути эволюции насекомых, растений и динозавров. Различия между таксонами насекомых явно заметны на заключенных в янтаре ископаемых остатках, найденных в раннемеловых отложениях Ливана, отложениях середины мела в Бирме, и в позднемеловых отложениях Канады. Другие отложения, содержащие ископаемые остатки, говорят нам о том, что подобные же изменения также происходили у динозавров и растений.

Географические и климатические изменения

В течение этих 25-30 миллионов лет, отделяющих одно янтароносное местонахождение от другого, континенты дрейфовали на сотни миль, формировались горы, менялся уровень моря, извергались и гасли вулканы, смещались климатические пояса, а землетрясения раздирали сушу. Все эти физические преобразования в облике Земли были последствиями явления, известного как тектоника плит.Геологи достигли больших успехов, расшифровывая тайны истории планеты путём исследования тектоники плит. Они установили, что поверхность Земли сложена из комплекса континентальных и океанических плит, которые постоянно расходятся в стороны в некоторых областях, и сталкиваются вместе в других, и потому постоянно скользят и ползут над, под, или навстречу друг другу. Даже сегодня Земля продолжает изменяться, и в самых активных областях движения плит землетрясения и вулканы – это ежедневное напоминание о её беспокойной жизни. Хотя характер этого движения, похоже, не было одинаковым на протяжении геологического времени, а в длительные времена почти полного застоя вносили разнообразие периоды довольно значительной активности, конечным результатом было то, что география мира раннего мела, середины эпохи и позднего мела значительно различалась.

Если мы взглянем на карту мира от 130 до 135 миллионов лет назад, самым очевидным отличием от сегодняшнего мира будет очень тесное объединение континентов, расположенных в южном и северном полушариях9. Массивы суши, объединённые в составе суперконтинента Гондваны (Африка, Южная Америка, Антарктида, Австралия и Индия) начали отделяться от друг друга. Африка и Южная Америка всё ещё были рядом друг с другом и сохранялся их контакт с другими южными континентами через мосты земли и островные цепи (рис. 6). В северных областях континенты, образующие лавразийский комплекс (Северная Америка, Гренландия и Евразия) также всё ещё оставались тесно связанными. Флора и фауна могли свободно перемещаться по всей территории объединённых массивов суши, тем самым потенциально позволяя тому или иному роду или виду насекомого, растения или динозавра распространиться весьма широко.Если перейти к отрезку времени от 97 до 105 миллионов лет назад, то другая карта демонстрирует, что из-за разделения континентов и подъёма уровня моря внутренние районы Бирмы и её янтароносные леса оказались недалеко от берега (рис. 7). Поднимающийся уровень моря не только затопил внутренние районы Северной Америки обширным эпиконтинентальным океаном и сократил площадь значительной части Европы до больших островов, но также ещё больше расширил пролив Тетис между северными и южными континентами. Антарктида почти достигла того положения, которое она занимает сегодня на южном полюсе.

К тому времени, когда образовался канадский янтарь, примерно 77-79 миллионов лет назад, западная и восточная части Северной Америки всё ещё были разделены тем большим внутренним морем (рис. 8). Континенты продолжали двигаться и теперь находились вблизи их местоположения в настоящее время. Результатом такого долгого периода геологической изоляции было возникновение эндемичных видов, живущих на восточной и западной сторонах континентальной Северной Америки.

Рисунок 6. Эта карта иллюстрирует предполагаемое положение континентов на тот момент, когда янтарь отлагался в Ливане (звёздочка) в раннемеловую эпоху. Предполагаемые пространства суши изображены белым цветом, океаны – светло-серым, эпиконтинентальные моря – тёмно-серым, а чёрные линии очерчивают современные контуры континентов. Пунктирные линии показывают предполагаемые тропический, субтропический и тёплый климатические пояса на суше. Покрытые точками области показывают горные цепи. (С изменениями из Smith и др.9 для палеобереговых линий и Vakhrameev10 для климатических поясов, на основе распределения ископаемых остатков растений.) Горизонтальная и вертикальная линии пересекаются в точке с координатами 0o долготы и широты.

Нам известно, что геологические изменения на протяжении мелового периода делали площадь поверхности суши всё меньше и меньше по мере того, как разделялись континенты и поднимался уровень моря. По оценке команды учёных, с начала и почти да самого конца мелового периода по всему миру имела место чистая потеря приблизительно 14% неморских областей, и потому 80 миллионов лет назад в мире было меньше всего поднимающейся над океаном суши по состоянию на последние 245 миллионов лет, и на удивительные 28% меньше, чем было 5 млн. лет назад.9

Рисунок 7. Эта карта иллюстрирует предполагаемое положение континентов на тот момент, когда янтарь отлагался в Бирме (звёздочка) в середине мелового периода. Предполагаемые пространства суши изображены белым цветом, океаны – светло-серым, эпиконтинентальные моря – тёмно-серым, а чёрные линии очерчивают современные контуры континентов. Пунктирные линии показывают предполагаемые тропический, субтропический и тёплый климатические пояса на суше. Покрытые точками области показывают горные цепи. (С изменениями из Smith и др.9 для палеобереговых линий и Vakhrameev10 для климатических поясов, на основе распределения ископаемых остатков растений.) Горизонтальная и вертикальная линии пересекаются в точке с координатами 0o долготы и широты.