Чтение онлайн

Охлаждает углекислый газ?

Землю по ее климатам можно разделить на три пояса. Два холодных - северный и южный и один, в середине,- экваториальный, жаркий. Здесь, у экватора, океан теряет огромное количество воды, она испаряется. Но испаряется только вода, соли остаются. Это значит, тяжелая, насыщенная солями теплая вода должна непрерывно опускаться на дно, вытесняя менее соленые и более холодные слои. Значит, у экватора океан на всю свою глубину должен быть прогрет равномерно.

Накапливаясь, тяжелая пересоленная экваториальная вода должна катиться по дну к полюсам, прогревая по пути океаны, а значит, города и страны. Опресняясь и становясь поэтому легче у полюсов, вода должна подниматься и течь обратно к экватору, чтобы завершить круг циркуляции. По всей Земле должен установиться довольно теплый ровный климат, как в карбоне. Никаких бурь и ураганных ветров: малые перепады температуры и давления не способствуют мощным воздушным течениям.

Читатель, вероятно, уже понял, что в действительности весь этот механизм не работает. Вода на дне океанов не теплая, холодная. И климат вовсе не такой приятный. Что-то мешает... Что? Это что-то - как раз углекислый газ, про который идет дурная слава парникового газа № 1. Благодаря ему планетарная циркуляция воды носит другой характер.

...Углекислый газ растворяется в воде. Причем очень неплохо. В среднем на нашей планете содержание СО2 в морской воде в пятьдесят раз выше, чем в воздухе. Но это в среднем. А лучше всего углекислый газ, как и все газы, растворяется в холодной воде. Это значит, что у полюсов океаны жадно «сосут» углекислоту из атмосферы. Газированная вода тяжелее негазированной. Охлажденная к тому же полярными морозами, она опускается на дно. Холодная, насыщенная газом вода накапливается и устремляется к экватору, охлаждая океаны. Именно поэтому океан на больших глубинах везде, даже у экватора, «полярно» холоден!

У экватора холодная вода глубин не может сразу вырваться на поверхность: встречный ток теплых соленых вод все же ослабляет ее напор. Поэтому глубины океанов в нашу эпоху очень медленно перемешиваются. И вообще меридиональная циркуляция затруднена. Так и образуется современный климат Земли, резко контрастный: очень холодный у полюсов, очень теплый у экватора. Так было не всегда, и прежде всего не так было в каменноугольном периоде. Вот все и запутывается. Несмотря на парниковый эффект, углекислый газ может не нагревать, а охлаждать огромные области Земли.

Холод в глубинах океана, в свою очередь, порождает другое планетарное явление, накопление во многих морях и океанах, на континентальных склонах подушек метангидратов, метанового льда. А метановый лед, он - как мина замедленного действия. Как правило, его основные залежи - там же, где развит подводный вулканизм, обычный и (или) грязевой. Мы говорили об этом в главах о грязевых вулканах и парниковой катастрофе в эоцене. Бурное таяние донных залежей метанового льда в эоцене (похоже, и в пермотриасе и еще в целом ряде случаев) приводило к метановому вскипанию огромных пространств океана. Метан немедленно окислялся с образованием миллионов тонн углекислого газа. И тут углекислый газ из главного охладителя планеты становился ее нагревателем. Парниковый перегрев от полюса до полюса и вплоть до глубоководных впадин устанавливал иной тип океанической циркуляции.

По мнению Р. Фэйрбриджа, американского палеоклиматолога, два типа циркуляции в океане, о которых выше говорилось, - «углекислый» и «солевой»,- чередуясь и борясь на протяжении геологической истории, определяли климаты эпох. А метангидратовые выбросы (о которых Фэйбридж не знал), возможно, знаменовали переход от «углекислого» к «солевому» типу циркуляции.

Гипотезы, загадки... Пусть не создается у читателя впечатление, что, чем больше бьются геологи и палеонтолог“ над загадками истории Земли, тем меньше они знают. Конечно, это не так. Рост этих отраслей знания необыкновенно велик. Но цель этого накопления знаний не только в однозначном решении прикладных проблем геонаук и вовсе не в окончательном приговоре той или иной гипотезе. Многие гипотезы вымирают, многие загадки всплывают вновь, а фундаментальные проблемы живут долго, меняясь, эволюционируя под действием новых фактов. Происходит углубление мировоззрения, новые мысли рождаются подчас не от решения загадки, а от того, что она осложнилась другой. И это прекрасно. И наш герой пермокарбон всегда будет вызывать жгучий интерес, потому что он был и будет таинственным пермокарбоном.

В поисках родственников

Как только начнешь разбираться в полчищах земноводных стегоцефалов, кишевших на Земле всю первую половину карбона, окажется, что очень трудно выбрать из этих древних влажнокожих - больших и маленьких, уродливых и не очень - такого, который мог бы стать сразу предком и нынешних хвостатых амфибий (саламандр, тритонов), безногих червяг, и их бесхвостых прыгающих собратьев - лягушек и жаб. Еще недавно попытки обнаружить такого воображаемого предка земноводных были. Его называли лиссамфибией. Российский ученый М.А. Шишкин доказал, что лиссамфибии никогда не существовали.

С самого начала ископаемые панцирноголовые по строению позвонков делятся на две большие группы, от одной из них (лепоспондилов - тонкопозвонковых) можно протянуть ниточку хвостатых и безногих, а от другой (апсидоспондилов - дугопозвонковых) - бесхвостых земноводных потомков.

Ну а прочие четвероногие? Рептилии, первые скелеты которых попадаются в слоях возрастом триста тридцать миллионов лет? Они произошли от земноводных, это ясно, но от каких же? Кто ближе современной ящерице - хвостатый, похожий на нее, тритон или бесхвостая лягушка? Говорите прямо и честно, не виляйте!

А вот этого, оказывается, не получится при всем желании.

Вслед за учеными мы должны понять и осознать некоторые удивительные парадоксы родства в мире живого.

Лепоспондилы - земноводные предки тритонов (но не лягушек). Некоторые из них (нектридии) обладали черепом причудливой самолетной формы - явно для того, чтобы быстро «набрать высоту» в глубоком водоеме

Давняя заветная мечта биологов - построить абсолютную естественную систему всех живых организмов. Эта идеальная система одновременно расставила бы живые существа по полочкам - по порядку, по свойствам и в то же время отразила бы и реальные родственные - генеалогические - взаимоотношения организмов. И именно она отвечала бы прямо и просто на прямые и простые вопросы.

Но оказалось, что такая идеальная классификация просто невозможна. Животные «с одной полочки», земноводные, могут быть более дальними между собой родственниками, чем животные из разных классов - лягушки и птицы.

Раз уж речь зашла о птицах... Птицы, крокодилы, ну, и скажем, серый варан, большая ящерица пустыни, ее так и называют «крокодил пустыни»,- кто кому родней из этой троицы?

Даже на вид они похожи - крокодил и варан. А птица, к примеру, воробей, что в его облике общего с крокодилом?

Но они, как мы уже знаем, родственники, причем более близкие, чем крокодил и варан. Между ними - вымершие динозавры, среди которых в юре стали появляться мелкие древолазающие виды, нуждающиеся в теплозащите. Перья, сначала больше похожие на пух, оказалось, можно использовать дополнительно сначала для парашютирования, смягчения ударов при падении, потом для планирования между деревьями, а там...

Если современные рептилии произошли от лабиринтодонтов, древних близких родичей лягушек, а похоже, что это именно так, то, выходит, лягушки нынешним ящерицам, крокодилам и их близким родичам - птицам ближе, чем тритон. Общий кистеперый предок тритона и лягушки жил в девоне, то есть раньше, чем карбоновый лабиринтодонт - общий предок лягушки и... скворца! Но если так, выходит, что птицы, высокоорганизованные существа с горячей кровью, более близкие родственники земноводной лягушке, чем земноводные же тритоны! Чепуха какая-то!