меньше тепла, чем сейчас. В Архее от оледенения Землю спасли парниковые газы. Но за миллионы лет фотосинтезирующие организмы выделили в атмосферу колоссальное количество кислорода, в результате чего концентрация азота, углекислого газа и метана уменьшилась. Наличие суперконтинента Кенорленд, слабая солнечная активность и изменение состава атмосферы спровоцировали глобальное оледенение.
Как я уже писал ранее, геологическое время делят на эоны, эры, периоды и эпохи. По тому же принципу выделяют ледниковые эры, которые состоят из ледниковых периодов, а те, в свою очередь, из ледниковых эпох (Таблица 2).
Гуронская (Раннепротерозойская) ледниковая эра началась в Палеопротерозойскую эру геологического времени, примерно 2,4 миллиарда лет назад и продлилась около 300 миллионов лет. Масштабы изменений климата точно не известны, но ясно, что по своей силе они были значительными, так как следы оледенения обнаружены на четырёх современных континентах. Установлено, что имели место как минимум три ледниковых периода (три пика оледенения) [69].
Жизнь в Протерозое эволюционировала семимильными шагами. Появились ядерные организмы (эукариоты), многоклеточные, разнообразие живого увеличилось, биосфера стала более устойчивой, возникло половое размножение. Казалось, всё налаживается. Но это было только затишье перед бурей. Около 1,1 миллиарда лет назад в районе экватора континенты вновь соединились в один – Родинию. Кислород продолжал накапливаться, концентрация углекислого и других парниковых газов падала. И грянуло! В последнюю эру Протерозоя существовал период, называемый Криогений (в переводе – рождённый холодом и льдом). С чего бы это? Если бы в это время кто-нибудь взглянул на Землю из космоса, он увидел бы не голубой шар, а белый. Сейчас поверхность нашей планеты на 70% покрыта водой. Возникает вопрос, почему же она называется Земля, а не Вода? В те времена возник бы другой вопрос: почему она называется не Лёд? Позднепротерозойская ледниковая эра началась около 850 миллионов лет назад и продлилась 220 миллионов лет. Она состояла из нескольких оледенений, сменявшихся межледниковьями. Это было время, когда поверхность Земли замёрзла полностью. Ледники, которые сейчас можно встретить только в Антарктиде и Гренландии, тогда лежали даже на экваторе! Лёд покрывал океаны. На всей планете наступила «вечная» зима [97]. Позднепротерозойское оледенение по-другому называют Земля-снежок (Snowball Earth) и, по-моему, оно прекрасно подходит. Просто удивительно, что жизнь в этих условиях продолжала существовать.
Глава 11. ЖИЗНЬ НАБИРАЕТ ОБОРОТЫ
Большую роль в изменении климата играет вулканическая активность [117]. Она имеет двойственное влияние. С одной стороны, огненные горы выбрасывают в атмосферу парниковые газы. Помните, в Архее они таким образом спасли планету от оледенения? С другой стороны, вулканический пепел
«висит» в воздухе много лет, заслоняя Солнце. Это может быть незаметно, но вызывает недополучение поверхностью солнечной энергии и, как следствие, охлаждение атмосферы.
Иногда тот же эффект даёт падение на Землю небесных тел. Врезаясь в поверхность, они поднимают в воздух гигантские массы пыли. При столкновении выделяется много тепла, что вызывает порой пожары ужасающих размеров, копоть от которых потом «висит» в воздухе долгие годы.
Я остановился на том моменте, когда наша планета находилась во власти самого сильного в истории оледенения. Как же Земля перестала быть снежком? Жизнь замерла, и накопление кислорода замедлилось. В то же время вулканы продолжали извергаться, выбрасывая в атмосферу парниковые газы. Около 750 миллионов лет назад суперконтинент Родиния раскололся, и материки начали расходиться к полюсам. Циркуляция воды в океане усилилась. Земля стала размораживаться. И наступил новый этап в истории жизни – время господства многоклеточных организмов.
Последний, четвёртый эон называется Фанерозой, или время явной жизни. Начался он около 541 миллиона лет назад и продолжается до наших дней. Это время расцвета жизни в нашем понимании: образование лесов и лугов, появление и распространение животных. Фанерозой делят на три эры – Палеозойскую, Мезозойскую и Кайнозойскую. В этой главе я опишу первую из них.
Палеозойская эра (541–252 миллиона лет назад) состояла из шести периодов: Кембрийского, Ордовикского, Силурского, Девонского, Каменноугольного и Пермского. Как я уже писал, во время оледенения «Земля-снежок» жизнь затихла, затаилась. Но планета оттаяла, и её нужно было заселять. Этим незамедлительно воспользовалась её величество эволюция! За относительно короткий промежуток времени возникло гигантское число новых групп организмов [49]. Произошла скелетная революция: одни животные обзавелись внешним скелетом – раковиной или панцирем, другие внутренним – позвоночником. Именно последние в будущем дали начало человеку. Почти вся современная фауна ведёт свою родословную с этого славного времени, называемого Кембрийским взрывом. Возможно, резкого увеличения численности организмов не было, но жизнь изменилась качественно, открыв тем самым новую страницу в истории Земли.
В начале Палеозоя повсюду стоял тёплый и влажный климат, даже на полюсах. «Рай на Земле» закончился около 460 миллионов лет назад. Началась Палеозойская ледниковая эра, продлившаяся 230 миллионов лет. Она состояла из трёх ледниковых периодов, каждый из которых сопровождался глобальными экологическими катастрофами.
Во время первого ледникового периода, который продлился 40 миллионов лет, произошло два массовых вымирания животных (Ордовикско-силурское и Среднесилурское). Всего исчезли, по меньшей мере, три четверти видов беспозвоночных. Но это не единственное последствие 40 миллионолетней зимы. Во время любого оледенения большие объёмы воды накапливаются в ледниках, вследствие чего уровень моря понижается. Так произошло и на сей раз. В начале этого ледникового периода ещё не было наземных растений. Зелёной планеты, покрытой лесами и лугами, ещё не существовало. Суша в те времена была «голой». Обмеление, а затем исчезновение мелководий вынудило водные растения перейти к наземному образу жизни. Спустя некоторое время материки заселили позвоночные животные.
В межледниковые периоды природные условия позволяли животным расселяться во все доступные уголки планеты, эволюционировать. Постоянно появлялись новые группы организмов, каждая сложнее предыдущей. Так продолжалось до следующего вымирания, после чего процесс возобновлялся с новой силой.
Около 370 миллионов лет назад наступил второй ледниковый период, продлившийся 15 миллионов лет. Он вновь принёс с собой массовое вымирание животных – Девонское [25]. По своим масштабам оно сопоставимо с предыдущими.
Около 300 миллионов лет назад материки вновь объединились, образовав Пангею. К этому моменту Земля уже находилась во власти третьего ледникового периода (начался 350 миллионов лет назад и продлился 120 миллионов лет). Образование суперконтинента на экваторе только усугубило ситуацию. Вновь нарушилась циркуляции воды в океане, изменились течения, климат стал холоднее и суше, усилилась вулканическая активность… но было ещё кое-что…
При низких температурах и высоком давлении на морском дне образуются гидраты метана. Метан – это мощный парниковый газ. В форме гидрата он представляет твёрдое вещество, и никак не влияет на климат. Но при изменении условий, например, вследствие повышения температуры океана и
