Головна
Реферати » Реферати з біології » Дракони мезозою - зліт і падіння

Дракони мезозою - зліт і падіння

динозаврів царями мезозойської природи.

Так що ж, інерціальна Теплокровність - це всі переваги рептілійного обміну плюс всі переваги маммального обміну ("їсть мало, як ящірка, а бігає швидко, як мити"), і ніяких недоліків? На жаль, так не буває. Справа в тому, що цей тип обміну речовин можливий, по-перше, лише у дуже великих тварин (власне кажучи, гігантизм динозаврів - штука вимушена, це лише засіб підтримки інерціальній гомойотермии) і, по-друге, в строго визначеному кліматичному режимі. Для його підтримки необхідний дуже рівний і теплий клімат, практично без перепаду температур (як сезонного, так і добового): зрозуміло, що якщо існують періоди скільки-небудь істотного охолодження, то теплова інерція тут же починає працювати проти вас. Клімат цей повинен бути теплим, але не надмірно жарким: за такої фізіології забезпечувати теплосброс надзвичайно важко, і в нинішньому тропічному кліматі можна з легкістю померти від теплового удару (відомо, які проблеми створює теплосброс для великих ссавців на зразок слонів). Саме такий рівний теплий клімат ("вся Земля - ??суцільні субтропіки") і панував протягом усього мезозою. Однак - на жаль! - Вічно таке благоденство тривати не може ...

Тут виникає і ще одна важлива проблема: зв'язок теплокровності з фітофагів (рослиноїдні). Зазвичай вважають, що хижак в порівнянні з фитофагом завжди буде істотою більш високоорганізованим - і мізків у нього побільше, і обмін поінтенсівнее ... Так - та не зовсім. Справа в тому, що засвоювати м'ясо - "не просто, а дуже просто", а ось витягувати щось корисне з принципово низькокалорійних рослинних кормів - це дійсно "висока технологія", для неї потрібно як мінімум володіти пристойним вихідним метаболізмом. Давайте подивимося, як розподілені фітoфaгі серед хребетних. Їх багато серед ссавців і птахів, але їх зовсім немає (за парою винятків, про що мова попереду) серед сучасних амфібій і рептилій. А ось серед риб фітофаги є (наприклад, відомий всім товстолобик - невтомний борець з заростанням іригаційних споруд), хоча і не дуже багато. Дивна якась картина, безсистемна ... Але тільки на перший погляд.

З ссавцями і птахами все ясно, вони теплокровні. А ось у риб метаболізм, як не дивно, з цілого ряду параметрів є більш просунутим, ніж у нижчих тетрапод; у деяких швидкісних видів (тунець, меч-риба) виникає тимчасова "теплокровность" - саме за рахунок наявності у них єдиного кола кровообігу з повним поділом крові на венозну і артеріальну. Так от, один з двох випадків фитофагии у нижчих тетрапод - пуголовки (високоспеціалізовані споживачі водорослевих обростанні), але ж пуголовок-то по суті справи не амфібія, а риба, тобто істота з зябрових диханням і єдиним колом кровообігу. Другий випадок - сухопутні черепахи: ці, навпаки, довели до повного логічного завершення стратегію пасивного захисту (практично непроникний панцир) і за рахунок цього мінімізували всі інші витрати організму.

Тим часом серед викопних рептилій фітофагів вистачало; вони були і серед тероморфів (наприклад, дицинодонти}, і серед динозаврів. Проте всі вони були істотами великорозмірними - в цих випадках фітофаги явно виникає на базі інерціальній гомойотермии. А ось в малому розмірному класі фітофаги не виникає дуже довго. аж до появи (в крейдяному періоді) вищих ссавців, яке радикально змінить всю ситуацію в наземному співтоваристві. Але про це - в наступній частині.

Частина друга. Отчого вони все-таки вимерли? Слово - фізикам

Вимирання динозаврів представляється широкій публіці чи не найбільш пекучою таємницею з усього, з чим мають справу палеонтологи. Зазвичай картину цю уявляють собі так. Є цілком процвітаюча і численна група тварин, як хижих так і рослиноїдних, яка не має конкурентів в тваринному світі (прийшли їй на зміну ссавці явно не витіснили її, а просто трохи пізніше зайняли звільнилася екологічну нішу). І ось в один прекрасний момент (67 млн. років тому, на межі між крейдяним періодом і кайнозойської ерою) група ця вимирає - в одночас і повсюдно.

Більше того, їх сумну долю розділило тоді безліч груп живих істот. Зникли не тільки динозаври на суші, але і всі інші гігантські рептилії: плезіозаври і мозазаври в морях, птерозаври в повітрі. Крім рептилій в цей час вимирають амоніти і белемніти (домінуючі групи мезозойських головоногих), іноцерами і рудісти (великі, розміром до метра, двостулкові молюски) і ще безліч морських безхребетних. Особливо сильно постраждав планктон: раковинние найпростіші - радіолярії і фораменіфери, одноклітинні водорості з вапняним (кокколітофоріди) і кремнеземовим (діатомеї) скелетом. У загальній складності вимерло близько чверті існуючих на той момент сімейств морських організмів. Не дарма події кінця крейди називають "Великим вимиранням".

При цьому викопні рештки крейдяних видів звичайні і різноманітні буквально до останнього міліметра відкладень перед мезозойської-кайнозойської кордоном. З даних магнітної стратиграфії (цей розділ геології займається датуванням верств за особливостями намагніченості складових їх гірських порід) випливає, що найбільші зміни фауни відповідають короткому періоду зверненої полярності магнітного поля Л Землі (так званий "інтервал 39"), яке тривало не більше 500 тис. років . Іншими словами, зміна мезозойської біоти на кайнозойську відбулася раптово і дуже швидко, що наводить на думку про якусь глобальну катастрофу. А оскільки зміни ці охопили як морські, так і сухопутні групи, екологічно не зв'язані між собою, логічно пов'язати її з якоюсь зовнішньою по відношенню до біосфери причиною - земний (катастрофічний вулканізм) або космічної (спалах наднової зірки, багаторазове посилення випромінювання з космосу через переполюсовкі магнітного поля планети, падіння гігантського астероїда).

Ще в 60-ті роки при дослідженні розрізу прикордонних крейда-кайнозойських відкладень в Губбіо (Італія) в тонкому шарі глини, відповідному фауністичної кордоні, була виявлена ??надзвичайно висока концентрація рідкого металу іридію (1г), в 20 разів перевищує його середній вміст в земній корі. Згодом такі іридієві аномалії на крейда-кайнозойської кордоні були знайдені в безлічі місць по всьому світу, а вміст металу в деяких з них перевищує фонове в 120 разів. Протяжність періоду, коли накопичувалися ці опади, була (судячи по товщині шару) дуже невелика - не більше 10 тис. років. У земній корі іридій рідкісний тому, що метал цей добре розчинний у залозі (майже всю земну іридій сконцентрований зараз в ядрі планети). Відповідно, його досить багато в речовині залізних метеоритів, що представляють собою (згідно з поглядами астрономів) фрагменти планетних ядер.

На цій підставі астрофізик Л. Альварес в 1980 році припустив, що іридієва аномалія - ??наслідок удару об Землю великого астероїда, речовина якого розсіялася по всій її поверхні (астероидная гіпотеза). Щоб отримати спостережуване кількість іридію, потрібно тіло позаземної природи діаметром приблизно 10 км і масою 10 т. При його падінні на сушу виникла б воронка діаметром близько 100 км (головним претендентом на цю роль вважають кратер Чікксулуб на Юкатанський півострові). Розрахунки показують, що при такому ударі в атмосферу було б викинуто величезну кількість пилоподібного матеріалу (в 60 разів більше маси самого астероїда). Альварес і його прихильники вважають, що пил зверталася навколо Землі кілька років, перш ніж осіла назад на поверхню. Це щільне пилова хмара, крізь яке слабо проходить сонячне світло, повинно було сильно послабити фотосинтез, що призвело до загибелі рослин (насамперед планктонних водоростей, що мають дуже короткий життєвий цикл), а потім і харчуються ними тварин. Крім того, це мало викликати різке охолодження поверхні планети ("астероидная зима"). У воді океанів через ослаблення фотосинтезу накопичувався б розчинений вуглекислий газ, що вело б до підвищення її кислотності, а це, в свою чергу, - до розчинення карбонатних раковин різних організмів (від форамініфер до амонітів).

Р. Керролл у своєму підручнику палеонтології пише: "Вчені-фізики, визнаючи основні висновки Альвареса, оскаржують деякі деталі. Фахівці ж по викопних залишках зазвичай налаштовані дуже критично ". Палеонтолог А.Г. Пономаренко у своїх лекціях, що читаються на біофаку МГУ, висловлюється ще різкіше: "До нещастя, погляди ці в останні роки поширилися, як чума". Палеонтологи, звичайно, не можуть професійно оцінити математичні моделі, з яких випливає принципова, теоретична можливість настання "астероїдної зими" (хоча, за деякими розрахунками, пил повинна була осісти не через кілька років, а вже через кілька тижнів), але от про конкретні подіях кінця крейди їм дуже навіть є що сказати. Палеозоологи сумніваються в тому, що між іридієвої аномалією (яка є факт) і позднемеловой вимиранням (яке теж факт), взагалі існує будь-яка причинний зв'язок.

Почнемо з того, що іридієвих аномалій у відкладеннях самого різного віку знайдено (з тієї пори, як їх стали цілеспрямовано шукати) вже кілька десятків, але багато з них ніяк не пов'язані з великими змінами фауни. І навпаки, всі спроби виявити сліди астероїдних ударів (імпакт) в горизонтах, безпосередньо відповідних іншим великим вимиранням, таким, наприклад, як пермському-тріасове (по справедливості "Великим" варто було б назвати саме його - воно було куди більш масштабним, ніж крейда-кайнозойское), ні до чого не привели. Існує цілий ряд точно датованих метеоритних кратерів навіть більш великого розміру, ніж передбачуваний Альваресом (до 300 км в діаметрі), і при цьому достеменно відомо, що нічого серйозного з біотою Землі в ті моменти не відбувалося).

Сторінки: 1 2 3 4