орлов и вымерших тераторнисов, Teratornis, коротконогих птиц с округлым телом и размахом крыльев 3,2 м, которые охотились на более мелких животных. Хищники начинали интересоваться битумными ямами, когда другие животные, пытаясь найти источники воды поблизости, оказывались в ловушке и не могли выбраться. Многие хищники тоже стали жертвами.

Поздний плейстоцен характеризуется общей тенденцией к потеплению, которая сохранилась в голоцене. Тем не менее 14 500 лет назад, сразу после таяния ледниковых щитов и глетчеров, начался период, который называется ранним дриасом (в честь европейского цветка, процветающего в условиях холода) и который внезапно закончился 11 500 лет назад. Колебания температуры вызвали быстрое похолодание, сопровождавшееся обильными снегопадами, возможно, вызванными изменениями характера циркуляции воды в океане за счет поступления талой воды ледников. Это событие больше всего повлияло на Европу, Гренландию и Северную Атлантику[552]. В Южном полушарии недавно были обнаружены новые данные, касающиеся этих климатических отклонений[553]. В 2007 г. исследователи предположили, что похолодание в раннем дриасе связано с воздействием взрыва астероида, который произошел над Землей 12 900 лет назад[554]. Эта теория обсуждается, но в 2019 г. ученые обнаружили ударный кратер возрастом 12 800 лет, который может быть связан с этим событием[555].

В это время вымерло 70 % мегафауны в Северной Америке и других регионах, включая Европу. Причина вымирания не вполне ясна. Тем не менее исследователи полагают, что это связано с изменениями экосистемы из-за климатического сдвига, или, возможно, животных почти полностью истребили люди, мигрировавшие через Берингов пролив и заселявшие Северную Америку. Некоторые предковые линии лошадей в Европе и Азии добились большего успеха, чем их соплеменники в Северной Америке. Результаты исследований показывают, что эти первые лошади лучше адаптировались к изменениям окружающей среды и вернулись в леса, чтобы выжить, питаясь листьями. ДНК-анализ показывает, что выжившие лошадиные имели черный окрас и, возможно, они были менее заметны и могли скрыться[556].

Голоцен – это современная эпоха, которая началась 11 700 лет назад и продолжается по сей день. В начале голоцена ледниковые щиты начали таять. Температуры повышались на протяжении всей эпохи, за исключением некоторых аномалий, таких как «малый ледниковый период» примерно между 1300 и 1850 гг. В голоцене люди перешли к оседлости, начали заниматься земледелием и выращиванием культурных растений и одомашнили животных, накапливалось богатство, возникали малые и большие города. Человеческие технологии и знания развивались и распространялись, при этом деятельность человека стала влиять на облик планеты. Поэтому, возможно, эпоха голоцена заканчивается: это зависит от того, какое решение примут стратиграфы Международной комиссии по стратиграфии относительно антропоцена – эпохи людей. Итак, наша песнь Земли подходит к завершающим аккордам – настоящему времени и вызовам, с которыми сталкивается человечество и все живые организмы на планете.

Рис. 11.5. Вверху: Smilodon californicus из битумных ям Ла-Бреа, Лос-Анджелес (Библиотека Чикагского музея естественной истории Филда, Чикаго, 1917, Getty Images; фотография Чарлза Карпентера); внизу: внешний вид Smilodon fatalis (рисунок-реконструкция Dantheman9758, 2008)

12

Влияние Земли на живые организмы и воздействие живых организмов на Землю

Во время нашего путешествия сквозь геологическое время мы рассмотрели историю геологии, как геологи узнали то, что знают, основные концепции геологии (геологическое время, тектоника плит и эволюция) и биографию Земли с докембрийского суперэона до наших дней. Теперь мы рассмотрим геологию и жизнь на Земле с точки зрения взаимной зависимости: оба элемента влияют друг на друга, и оба имеют значение для человечества и будущего Земли.

Действие геологических процессов, которые формируют облик планеты, может быть медленным и постоянным, как сформулировано в принципе униформизма «настоящее – ключ к прошлому», но оно также может быть катастрофическим – в том случае, когда пройден переломный момент или в результате событий, подобных столкновению Земли с астероидом, которое положило конец эпохе динозавров. На самом деле и постепенно, и быстродействующие силы имели важнейшее значение в формировании Земли на протяжении геологической истории.

Принимая во внимание проблемы перенаселения, устойчивости ресурсов и влияния человеческой деятельности, важно рассматривать геологическую историю с точки зрения будущего Земли и жизни на ней. В этом свете мы можем перефразировать принцип униформизма как «прошлое – ключ к настоящему и будущему». В 1748 г. шотландский философ Дэвид Юм сформулировал основу концепции, согласно которой геологические процессы, действующие на протяжении истории Земли, позволяют прогнозировать события, которым еще предстоит произойти: «…ибо всем заключениям из опыта предпосылается в качестве основания то, что будущее будет похоже на прошедшее»[557][558]. Важнейшие открытия в геологии могут стать руководством для принятия будущих решений и действий благодаря летописи прошлых событий. Это послание Земли, переведенное на человеческий язык, позволяет извлекать уроки, подобно тому, как мы можем извлекать уроки из истории, согласно утверждению испанского философа Джорджа Сантаяны, который предупреждал, что «те, кто не помнит прошлого, обречены на его повторение»[559].

С самого появления жизни на Земле в докембрийском суперэоне живые организмы оказывали влияние на направление развития планеты, и наоборот. Живые организмы влияли на облик планеты в результате «кислородной революции» в архейском эоне, когда происходило выделение молекулярного кислорода в моря и атмосферу Земли и формировался новый, третий, состав атмосферы. Древние микроорганизмы, цианобактерии, повлияли на круговорот углерода на Земле почти 4 млрд лет назад, превратив богатую углеродом атмосферу в атмосферу, насыщенную кислородом. Еще один пример пересечения живых организмов и процессов на планете – это кембрийский взрыв 541 млн лет назад, который привел к дальнейшим изменениям атмосферы и океанов и быстрому росту разнообразия животных и растений.

Земля: взаимосвязанные системы

Земля представляет собой целую систему (см. цветную вклейку 12.1), которая включает пять оболочек (геосфер) (см. главу 8): магнитосферу, литосферу, атмосферу, гидросферу и биосферу. Эти оболочки – просто конструкты или способ увидеть и понять, что все вещества, жизнь, воздух и вода являются взаимосвязанными частями целого.

В каждой геосфере существуют специфические силы и циклы. Важнейшая особенность гидросферы – круговорот воды (гидрологический цикл): вода испаряется из соленых океанов, превращаясь в водяной пар, который конденсируется с образованием облаков, те перемещаются над массивами суши, и уже пресная вода выпадает в виде атмосферных осадков. Некоторый избыток осадков поступает в реки, которые несут эту воду назад в океаны. Часть воды, выпавшей в виде осадков на поверхность суши, проникает в почву, формируя запасы подземных вод. Какая-то часть выпавшей в виде осадков воды опять испаряется, а часть превращается в лед и, если накапливается достаточно льда, – в ледники. В конечном счете вода с поверхности суши опять поступает в океан, и процесс повторяется.

Важнейшей особенностью литосферы является круговорот горных пород. Все горные породы – магматические, метаморфические