Не раскрытв роль детальных стратграфических исследований — катастрофный горизон был обнаружен как раз идеально на границе стратотипических зон, озозначавших самый верх маастрихта и базальные слои палеоцена. Далее, последовательность динозавров представляется в виде каких-то типа, остракод, имеющих непрерывную последовательность в разрезах,тогда как находки позвоночных в осадочных разрезах достаточно редки и уж во всяком случае не образуют непрерывной стратиграфической последовательности. Не представлены выдающиеся результаты росситйского исследователя Грачева из ИФЗ, которые существенно уточняют единовременную картину катастрофы, запечатленную в центальноевропейских разрезах нынешних Альп.
// Дальше — trv-science.ru
Еще сложнее обстоит дело с определением «абсолютного» возраста, т. е. с фиксацией, когда произошло событие массового вымирания, приведшего к нему катастрофического вулканического или импактного события на шкале времени в годах. Подавляющее большинство геохронологических методов не позволяет датировать события с точностью лучше 1% от возраста датируемого события. Например, на глубину времен в 100 млн лет неопределенность стандартного метода датирования составит в лучшем случае порядка одного миллиона лет, что является коротким промежутком в масштабах возраста Земли в ~4,5 млрд лет, но колоссальной длительностью с точки зрения событийности рассматриваемых катастрофических событий и эволюции живых организмов. Так, амбициозная задача международной инициативы EarthTime2 заключается в калибровке основных стратиграфических границ фанерозоя с точностью 0,1% от их возраста. На сегодняшний день наиболее близко к такой точности приблизились только два с половиной метода:
Метод астрономической хронологии, или циклостратиграфии (astrochronology, cyclostratigraphy, orbital tuning), который основан на обнаружении в осадочном разрезе цикличных изменений того или иного параметра, например изменения изотопных отношений кислорода, и последующей привязке обнаруживаемых циклов к орбитальным параметрам земной орбиты. Для построения абсолютной возрастной шкалы необходимо наличие непрерывного осадочного разреза от современности вглубь времен. Возможно построение «плавающих» шкал, привязанных к какому-то датированному другим методом осадочному горизонту, например пепловому прослою (см. ниже).
U-Pb метод датирования единичных зерен циркона (ZrSiO4) или бадделеита (ZrO2) с изотопным разбавлением при помощи масс-спектрометрии с термической ионизацией (ID-TIMS). Аббревиатура важна, поскольку другие, распространенные способы U-Pb датирования с локальным анализом вещества в пределах датируемого кристалла, данные которых часто встречаются в современной литературе, не позволяют даже приблизиться к необходимой точности. Циркон и бадделеит кристаллизуются, соответственно, в богатых и относительно бедных кремнием магмах, которые могут изливаться на поверхности Земли в виде лавы или образовывать выбросы пирокластического материала, в том числе разносимого на большие расстояния в виде пепла, иногда присутствующего в осадочных породах в виде прослоев. При падении крупного метеорита может произойти плавление земных пород с кристаллизацией нового циркона и бадделеита или с перекристаллизацией уже имевшихся этих минералов, обычно с частичным или, в идеале, полным перезапуском изотопных часов.
...Позднее было обнаружено место падения этого метеорита в виде гигантского (180 км в диаметре) Чикcулубского кратера на полуострове Юкатан в Мексике (рис. 2). Вопрос в том, является ли падение метеорита тем самым «дымящимся пистолетом» в детективе мел-палеогенового массового вымирания? Долгое время после нахождения Чиксулубского кратера на этот вопрос ответ был однозначным — да, пока в 2004 году не взорвалась «бомба». Герта Келлер, палеонтолог Принстонского университета и как раз специалист по фораминиферам, выступила с критикой этой гипотезы на сайте Лондонского геологического общества5. Она не оспаривала, что глинистый слой глобального распространения связан с падением метеорита, но поставила под сомнение, что именно это событие привело к массовому вымиранию, в том числе динозавров. Вместо метеоритной катастрофы Герта Келлер многие годы утверждает — и заметно преуспела в этом, — что причиной массового вымирания был аномально интенсивный вулканизм Деканских траппов (рис. 2). Этот вулканизм начался до падения Чиксулубского метеорита и продолжался после него. Между лавовыми потоками имеются осадочные прослои с иридиевой аномалией6, хотя число отложений с иридиевой аномалией в осадках позднего мела и раннего палеогена по миру, по-видимому, более одного, что может говорить о множестве импактных событий, сближенных по времени7. Следы Деканского вулканизма отчетливо видны в осадочных разрезах позднего мела и раннего палеогена по аномалиям ртути8. Важным моментом в пользу вулканической гипотезы является то, что до падения Чикcулубского метеорита на Земле было резкое потепление климата на ~2,5–10 °C. Сопоставление циклостратиграфических датировок осадочных пород, которые использовались для оценки температур, с U-Pb и 40Ar/39Ar датировками Деканских траппов показало, что этому потеплению предшествовала главная объемная фаза вулканизма. И это потепление было за несколько сотен тысяч лет до падения метеорита9.
Помимо этих трех «Великих массовых вымираний» фиксируется еще с десяток, и большинству из них так же соответствует по возрасту какая-нибудь трапповая провинция. Однако не каждой трапповой провинции соответствует свое массовое вымирание, равно как не каждое событие массового вымирания сопровождается одними и теми же маркирующими изотопными и химическими аномалиями, фиксируемыми в осадочных породах. Так, например, мел-палеогеновая граница имеет слой с аномально высокими концентрациями иридия (указывающими на импактное событие), тогда как подобной аномалии нет на пермо-триасовой границе. Это говорит о том, что импактного события или не было, или импактор представлял собой ледяную комету, в которой отсутствовал иридий.
...Действительно, С. Брусатти и его коллеги статистически обработали колоссальный материал по распространению родов и видов динозавров в меловом периоде и показали, что спад в их разнообразии к концу этого периода практически не наблюдается. Значит, никаких существенных изменений в меловых экосистемах не происходило, и они внезапно сгинули в самом расцвете. Если же присмотреться к этим данным внимательнее, то выясняется, что это не совсем так: спад испытывали завры и цератопсы — две ключевые в этих экосистемах группы крупных растительноядных форм. Причем именно у гребнистых и рогатых ящеров челюстная и зубная системы были к тому времени приспособлены для жевания. (В Китае, судя по фитолитам — кремневым микротельцам, накапливаемым травами, которые застряли в зубах, они жевали даже злаки.) Постепенное исчезновение таких «ключевых игроков» не могло не сказаться на стабильности наземных экосистем. Моделирование состояния этих экосистем на протяжении последних 15 млн лет их существования в Северной Америке, проведенное палеобиологом Дж. Митчеллом из Чикагского университета и его коллегами, показало, что снижение разнообразия гадрозавров и цератопсов и, что даже важнее, падение разнообразия сообществ (где доминировать стали одни и те же виды) могли вызвать каскад преобразований в трофических цепях. Эти преобразования в конечном счете снизили устойчивость экосистем к внешним воздействиям. Как следствие — удар небесного тела (или мощные извержения платовулканов, или всё это в совокупности — кому что нравится) случился в пору серьезной экосистемной перестройки, что и усилило его эффект.
Следует также отметить, что непрерывная, проходящая через мел-палеогеновую границу последовательность пород с остатками фауны наземных позвоночных известна только для Северной Америки, а значит, мы просто не знаем характер изменений в составе фаун в других местах на Земле. В Северной Америке нептичьи динозавры исчезают на границе мел-палеоген из летописи одномоментно, без предшествующего заметного сокращения разнообразия (что соответствует катастрофическому событию, например падению астероида). Исчезали ли динозавры за пределами Северной Америки по этому сценарию и по той же причине? Мы не знаем ответа на этот вопрос.
На взгляд некоторых палеонтологов (и на мой в том числе) массовое вымирание в конце мелового периода могло иметь сразу нескольких причин. Я называю эту идею «неудачным пасьянсом» — вымирание было обусловлено сразу несколькими событиями («динозаврам выпало несколько неудачных карт»), где в качестве основных (но не единственных) триггеров вымирания можно рассматривать падение астероида, вулканизм и отступление моря. Не было бы астероида — динозавры бы выжили. Упал бы астероид без сопутствующих факторов (вулканизм, регрессия) — динозавры бы выжили. Основная задача — оценить вклад в массовое вымирание каждого из этих событий и посмотреть, не упустили ли мы чего-то еще.
На сегодняшний день однозначного ответа на вопрос «От чего вымерли динозавры?» просто нет.
Еськов:
Некоторое время назад один из ведущих неокатастрофистов Майкл Бентон из Бристольского университета опубликовал монографию о пермотриасовом вымирании под не вполне академическим заголовком «Когда жизнь почти умерла: величайшее массовое вымирание всех времен»21.
Александр Павлович Расницын же из московского Палеонтологического института откликнулся на нее полемической статьей под еще более задорным названием «Когда жизнь и не думала умирать»22.
В ней он обобщил многолетние результаты изучения ископаемых насекомых в окрестностях пермотриасовой границы (а видов насекомых, напомним, в разы больше, чем всех животных вместе взятых, так что экстраполировать их динамику на поведение наземной биоты в целом — куда логичнее).
Так вот, оказалось, что падение разнообразия насекомых на рубеже перми и триаса имеет место, но оно и близко не тянет на «массовое вымирание» (вишенка на торт: как раз в эпицентре того катастрофического вулканизма, на Среднесибирском плоскогорье, с ископаемыми энтомофаунами на той границе — не происходит вообще ничего!). При этом речь идет об очень растянутом во времени (т. е. не-катастрофическом) процессе, начавшемся за несколько десятков миллионов лет до стремительного и обвального вымирания в морях (в точности как и в мелу!). Самое же интересное — это механизм уменьшения биоразнообразия.
«Интенсивность исчезновения насекомых в средней-верхней перми, в разгар Великого вымирания, застывает на одном уровне. Но при этом резко снижается появление новых семейств. Получается, что снижение разнообразия происходит не за счет роста вымирания, а за счет снижения скорости возникновения новых семейств (выделено мною. — К.Е.), и именно этот параметр определяет всю динамику разнообразия у насекомых. То есть вымирание, зависящее главным образом от внешних факторов — вулканизма, траппов, астероидов — на больших и самых интересных интервалах времени оказывается величиной постоянной, а варьируется динамика появления, которая в очень большой степени определяется внутренними свойствами организмов и процессами, идущими в биосфере. Это совершенно иная идеология!» — заключает Расницын.
Помните школьные арифметические задачки про бассейн с двумя трубами?
Так вот, возвращаясь от пермских насекомых к меловым динозаврам. В 2016 году их изучили по сходной методике (рассчитывая для каждого временно́го интервала отдельно темпы вымирания и темпы видообразования) и заключили: «Упадок динозавров длился десятки миллионов лет до их окончательного вымирания»23.
Обратите внимание: независимо полученные выводы московских палеоэнтомологов и бристольских палеогерпетологов (что дело не в вымирании как таковом, а в непоявлении новых форм на замену естественно выбывающим) совпадают едва ли не дословно
...
И еще любопытная деталь: один из членов этой бристольской команды — Майкл Бентон, тот самый; т. е. на уровне глобальных обобщений он — неокатастрофист, а вот когда дело касается его собственной группы (специалист-то он как раз по динозаврам) — он за вполне себе эволюционные сценарии (тут — ехидный смайлик)…
А как же астероид и вулканизм? Каково их место в этой картине?
Тут, как кажется, уместна вот какая аналогия. Представьте себе, что большая международная группа авторитетнейших историков выпустила фундаментальную и абсолютно объективную монографию, посвященную Сараевскому выстрелу, и теперь мы знаем об этом эпизоде абсолютно всё (был ли Гаврила Принцип фанатиком-одиночкой или участником заговора, подставляли ли эрцгерцога Фердинанда свои, какую роль в этом сыграли разведслужбы великих держав и тэ пэ).
Важно ли это для картины начального этапа Первой мировой войны? Очень.
Приближает ли это нас к пониманию причин той войны? Ни на шаг.
Андрей Журавлёв: Главная перестройка, конечно, касается растительных сообществ. Если в первой половине мелового периода доминировали голосеменные и папоротники, то к концу мелового периода в сообществах преобладали цветковые. Кроме того, анализ разнообразия следов показывает, что к этому времени большую долю разнообразия среди наземных позвоночных составляли млекопитающие, а отнюдь не динозавры. (Костный материал такую полноты картины получить не позволяет.) Так что экосистемная перестройка во второй половине мелового периода шла полным ходом.
Кирилл Еськов: На наблюдателя, далекого от палеонтологии, эта ситуация должна производить странное впечатление: «Ну ладно, расхождения в выводах — нормальное дело в науке. Но факты-то, факты! Вы там что, не способны подсчитать в столбик, сколько у вас видов динозавров в каждом подразделении мелового периода??» Так вот — всё не так просто…
Брусатти с соавторами совершенно верно определяют суть проблемы: «Несмотря на 30 лет интенсивных исследований, остается фундаментальный вопрос: были ли динозавры подвержены долговременному упадку до интенсивного вулканизма и Чиксулубского импакта в конце мела или эти форс-мажорные обстоятельства земной истории погубили динозавров во время их расцвета (когда их глобальное биоразнообразие было стабильным или даже возрастало)?»26
Павел Скучас. Ключевыми моментами для этого являются (1) знания об эволюции фаун позвоночных (включая динозавров) до границы мел/палеоген и сразу после нее в разных частях земного шара; и (2) точная временна́я привязка всех проявлений планетарных событий (например, когда точно были основные этапы Деканского вулканизма, когда точно были импактные события и сколько их было, масштабы и время колебаний уровня моря и климатических скачков) и их соотнесение с данными по динамике биоразнообразия (причем желательно не только динозавров, но и других живых организмов). Пока же наши знания обрывисты и мозаичны, и мы не можем точно сказать, был ли импакт выстрелом в Сараево или «контрольным выстрелом в голову».
Андрей Журавлёв: Недавно Дж. Пейн и его группа29 рассчитали по данным о примерно 20 тыс. родах вымерших морских животных общую динамику разнообразия за последние 540 млн лет и темпы вымирания. Выводы: пермско-триасовый и еще три мезозойских кризиса отличались повышенными темпами, а вот для более ранних времен ускоренный уровень вымирания был скорее нормой, т. е. не жизнь, а — сплошной катаклизм. Кайнозой, наоборот, оказался «эрой милосердия».
Причем какие-то из кризисов совпадают по времени с крупными извержениями или импактными событиями, какие-то — нет. Скажем, в кембрийском периоде основная волна вымираний пришлась на интервал 513–510 млн лет назад30, а мощнейшее извержение платовулканов Калкаринджи в Западной Австралии, которое по масштабам сопоставляют с пермско-триасовым сибирским, началось 508 млн лет назад31. Поэтому подчеркну еще раз: никакой закономерности, обусловленной внешними факторами, и тем более периодичности в массовых вымираниях нет.