Астероидная теория

В настоящее время ведутся оживленные дискуссии вокруг астероидной гипотезы, которую выдвинули Альварес и др. (Alvarez, 1983; Alvarez et al., 1980, 1984*). Как свидетельствуют косвенные данные примерно 65 млн. лет назад на землю упал астероид диаметром 10 км. При его входе в верхние слои атмосферы образовалось облако пыли, сохранявшееся в течение 2 или 3 лет. В морских осадках на границе между мелом и третичным периодом образовался прослой, обогащенный иридием — металлом, относящимся к семейству платины, который редок в земной коре, но содержится в больших количествах в астероидах.

Предполагается далее, что столкновение с астероидом и его последствия были причиной массового вымирания в конце мелового периода. Это предположение основано на изменениях, обнаруженных в ископаемой биоте иридиевого прослоя. В данной вертикальной последовательности та или иная группа иногда исчезает на границе этого прослоя. Так обстоит дело с аммонитами и другими морскими беспозвоночными в Дании, фораминиферами в Италии и у берегов. Африки, радиоляриями в Карибском море и пыльцой покрытосеменных в Нью-Мексико (Alvarez, 1983; Alvarez et al., 1984; Hsu et al., 1982*).

Первый вопрос состоит в том, действительно ли имело место столкновение с астероидом. Среди геологов в настоящее время существуют большие разногласия по этому поводу. Некоторые геологи считают, что иридий не внеземного, а вулканического происхождения и что обогащенный им прослой формировался на протяжении длительного времени (Officer, Drake, 1983, 1985*). Другая проблема касается кристаллической структуры кварцевых зерен, вкрапленных в иридий. Бохор и др. (Bohor et al., 1984, 1987*) считают, что характер этой кристаллической структуры указывает на столкновение, а не на извержение вулкана, т. е. высказываются в пользу астероидной гипотезы, но некоторые другие исследователи не убеждены в этом (Hallam, 1984*). Отсутствие следов столкновения с таким крупным астероидом создаёт трудную проблему. Это, однако, можно объяснить, допустив, что астероид упал в океан. Но в таком случае так называемый «ударный» кварц с его особой кристаллической структурой оказывается слишком далеко от места падения, а это заставляет усомниться в том, что он возник в результате столкновения (Hallam, 1987*). Этот геологический вопрос до сих пор остается неразрешенным (см. Kerr, 1988*).

Следующий вопрос состоит в том, могло ли вообще столкновение с крупным астероидом вызвать массовое вымирание на всём земном шаре. Этот аспект проблемы биологи-эволюционисты в состоянии рассмотреть вполне компетентно.

Альварес (Alvarez, 1983; Alvarez et al., 1980*) предлагает следующее объяснение массового вымирания. Слой пыли, образовавшийся в результате столкновения с астероидов, преградил доступ солнечному свету и подавил фотосинтез как у наземных растений, так и у морских водорослей на год или на несколько лет. За этим последовала голодная смерть морских и наземных животных, сначала растительноядных, а затем хищников. В этой гипотезе есть несколько слабых мест.

1. Исчезновение какого-либо вида в одном или нескольких местонахождениях ископаемых не означает, что данный вид вымер. В других местах популяции этого вида могли выжить.

2. Остается неясным, мог ли постулируемый слой пыли подавить фотосинтез в такой степени, чтобы вызвать голод в широких масштабах. Облака пыли, возникавшие при очень сильных извержениях вулканов в исторические времена, ограничивали доступ солнечного света и вызывали понижение температуры в областях, удаленных от вулкана, но не приводили к полному прекращению фотосинтеза или вымиранию растительноядных видов в столь отдаленных областях (см. Stommel, Stommel, 1979; Stothers, 1984*).

3. Астероидная гипотеза не позволяет объяснить, почему некоторые группы вымерли, а другие выжили. В этом суть проблемы, как указывали также Симпсон (Simpson, 1968*), Майр (Mayr, 1982*) и Колберт (Colbert, личное сообщение).

4. Астероидная гипотеза требует допустить, что все вымирания произошли за короткое время, измеряемое годами или десятилетиями, непосредственно следовавшими за катастрофой. Одновременность вымираний не была доказана. Как свидетельствуют имеющиеся данные некоторые группы, в том числе динозавры и фораминиферы, исчезали постепенно на протяжении длительного геологического времени (Simpson, Beck, 1965; Van Valen, Sloan, 1977; Sloan et al., 1986; Hallam, 1987*).

Столкновение с крупным астероидом, если оно в самом деле произошло, несомненно должно было иметь гибельные биологи­ческие последствия. Можно предполагать, что оно вызвало локальное или региональное вымирание некоторого числа видов. Но я скептически отношусь к мысли, что оно могло быть главной причиной вымирания в масштабах всего земного шара.

Астероидная теория — позднейшая из ряда теорий, объясняющих массовое вымирание в меловом периоде теми или иными катастрофами. В выдвигавшихся ранее гипотезах фигурировали вспышки радиации от взорвавшейся новой звезды и летальные дозы космических лучей, достигших поверхности Земли при обращении её магнитного поля. Все эти теории выдвигались физиками. Они представляются упрощенческими и неадекватными попытками истолкования очень сложных биологических явлений.

Большинство эволюционистов-биологов предпочитают ту или иную разновидность климатической или комбинированной климатико-биологической теории массового вымирания в меловом периоде. Поздний мел был временем поднятия материков, горообразовательных процессов, вулканической активности и изменений климата. По меркам мелового (но не четвертичного) периода климат стал неровным. Изменение физической среды влечет за собой множественные биотические события. Изменяется конкурентное равновесие между видами, в результате чего одни виды получают преимущество, а другие оказываются в невыгодном положении, что ведет к замещению видов. Вымирание видов при этом должно быть избирательным, постепенным и растянутым во времени, что и наблюдается на самом деле.