Почему динозавры вымерли

Падение метеорита?

Старейшая и наиболее распространённая гипотеза связывает вымирание динозавров с падением астероида. Первоначально на данную мысль исследователей навело повышенное содержание элементов, не характерных для земной коры, в отложениях древностью 65 миллионов лет — именно тогда, как считается, вымерли динозавры. Позже катастрофу стали отождествлять с конкретным импактным событием — образованием кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан (современная Мексика).

Способность десятикилометрового тела серьёзно напакостить в планетарных масштабах вызывала обоснованные сомнения. Но эти вопросы благополучно отпали после обнаружения на дне Индийского океана гигантского кратера, предположительно образованного астероидом 40 километров в поперечнике. Астероид, как и кратер, был назван Шивой. Затем были найдены ещё несколько воронок, оставленных меньшими, чем Чиксулуб, фрагментами Шивы.

Случившуюся тогда катастрофу проще описать, чем вообразить. Пронзив прикрытую плёнкой океана земную кору, Шива взорвался, выбив воронку глубиной 80 километров. Попробуйте представить трёхкилометровую толщу вод, водопадом летящую по склонам кратера, чтобы встретиться с кипящим камнем и обратиться в пар. Моря, выплёскивающиеся на берег трёхсотметровыми валами, чтобы опустошить миллионы квадратных километров суши. Небо — низкое, чёрное, непроницаемое, состоящее, кажется, только из пепла и пара. Главный же урон нанесли извержения, вызванные сотрясением земных недр, и отравляющие почву кислотные дожди. После падения Шивы Земля не могла успокоиться миллион лет!

Катаклизм, способный погубить всё живое, на первый взгляд исчерпывающе объясняет вымирание ящеров. Но гипотеза между тем имеет сразу две слабости. Во-первых, абсолютно непонятно, каким образом вышеописанные ужасы могут иметь отношение к делу. Динозавры начали вымирать задолго до падения Шивы, да и после него продолжали бороться за жизнь ещё несколько миллионов лет.

Во-вторых, даже если допустить, что падение астероида ускорило гибель гигантских ящеров, непонятно, почему в число пострадавших попали лишь динозавры, тогда как черепахам, крокодилам, змеям, птицам и млекопитающим Шива нисколько не навредил.

Космический катаклизм?

Альтернативной «космической» причиной вымирания мог послужить близкий взрыв сверхновой звезды, вследствие которого на поверхность планеты обрушились потоки смертоносного излучения. Однако эта гипотеза имеет те же изъяны, что и предыдущая. Кроме того, следы вспышки, способной уничтожить всё живое в радиусе 30 световых лет, современные телескопы со столь малого (по меркам астрономии) расстояния, скорее всего, обнаружили бы даже спустя 65 миллионов лет. Но в ближайших окрестностях Земли не найдено остатков сверхновых.

Впрочем, источником радиации не обязательно могла оказаться звезда, решившая завершить свой жизненный путь со спецэффектами и максимальным уроном для окружающих. Аналогичный эффект могло иметь, например, временное «отключение» магнитного поля планеты, защищающего биосферу от потоков космических частиц. По неизвестным причинам магнитное поле Земли время от времени действительно слабеет и меняет полярность, исчезая в момент «переключения» полюсов. Но лишь за последние 5 миллионов лет смена полярности происходила двадцать раз без каких-либо последствий для обитателей планеты.

Не раз звучала и чисто фантастическая гипотеза, что динозавров умышленно истребили пришельцы, дабы расчистить дорогу млекопитающим и приблизить появление человека. Если так, то представители сверхцивилизаций не разбираются в биологии. Ведь на эволюционном пути от примитивного насекомоядного к человеку разумному — то есть с дерева на землю, собирать камни и палки, — ни один динозавр не стоял.

Кого считают динозаврами?

Под названием «динозавры» объединяются два отряда теплокровных рептилий — птицетазовые и ящеротазовые. К птицетазовым относятся такие необычные ящеры, как утконосый игуанодон, рогатый трицератопс, вооружённый моргенштерном и оборудованный солнечной батареей стегозавр, а также броненосный анкилозавр. Все птицетазовые были крупными (от 1 до 10 тонн) травоядными. Характерным признаком отряда был роговой клюв.

Ящеротазовые динозавры делились на два подотряда: тероподы и зауроподы. К последним относились гигантские травоядные ящеры с длинной шеей — диплодоки, бронтозавры и прочие. Тероподы же («звероногие» ящеры) представляли собой двуногих хищников самого разного размера. Некоторые рептилии этого подотряда были не больше курицы, но в него же входили тираннозавр и спинозавр. Именно от этой, наиболее прогрессивной ветви динозавров, «изобретениями» которой стали перьевой покров и полые кости, произошли птицы.

Общий признак всех динозавров — ноги, «убранные» под корпус. У прочих рептилий конечности располагаются по бокам тела.

Ледниковый период?

Если искать причины вымирания динозавров на Земле, то наиболее очевидным вариантом кажется изменение климата. А климат на планете в ту пору как раз менялся. На протяжении почти всего мелового периода было удивительно тепло. Полярные шапки отсутствовали, и даже на севере современной Сибири условия напоминали средиземноморский курорт. Крокодилы в ту пору населяли реки до широты Архангельска. Динозавры же и млекопитающие встречались у самых полюсов.

Холодать стало 70 миллионов лет назад. Но, во-первых, процесс шёл неспешно. В начале палеогена (66 млн лет назад) на севере Гренландии всё ещё росли лиственные леса. Во-вторых, появление ледниковых шапок лишь сместило пригодную для жизни зону к экватору. Теплолюбивые крокодилы просто переселились южнее, в территории, прежде необитаемые. Ведь в меловой период субтропическая, тропическая и экваториальная зоны представляли собой пустыню, раскалённую, как Долина Смерти, и сухую, как Атакама.

В любом случае, похолодание не давало преимуществ древним млекопитающим. Динозавров же не пугала даже полярная ночь. Небольшие хищные тероподы зимой скрывались в норах и впадали в спячку. Припорошенные снегом диплодоки просто цепенели, экономя тепло. Некоторые ящеры даже научились использовать жар горячих источников, чтобы согревать кладки яиц.

Полностью теплокровными динозавров, которые с грехом пополам поддерживали температуру тела на уровне 25 градусов, конечно, назвать было нельзя. Но то же самое касалось и примитивных млекопитающих.

Изменение атмосферы?

Трудно возложить ответственность за вымирание и на изменение состава атмосферы, продолжавшееся на протяжении всего мелового периода. Концентрация кислорода в воздухе, изначально достигавшая 40–45%, постепенно снизилась до современного уровня. В конце периода (это и стало причиной похолодания) начала падать концентрация углекислоты, в эпоху ящеров вдесятеро более высокая, чем сейчас. Но изменения в атмосфере происходили крайне медленно. И непонятно, каким образом они могли бы затронуть интересы динозавров.

Тем не менее жертвы были. В середине мелового периода вымерли ихтиозавры. При высокой концентрации кислорода лёгочное дыхание давало хладнокровным рептилиям бесспорное преимущество в сравнении с жабродышащими акулами. Но когда кислорода стало меньше, встал вопрос, нужны ли в природе рыбоящеры, если обыкновенные рыбы ничем им не уступают.

Кислород накапливался в течение юрского периода, ещё более пышного и обильного, чем меловой. Затем избыток этого газа был захоронен в форме грандиозных отложений углекислого кальция (давшего название геологическому периоду мела). Но откуда в атмосфере взялось столько лишнего углерода?

Выделение метана?

По одной из версий, причиной вымирания травоядных ящеров могли стать яды, которыми цветковые растения защищаются от врагов. Ведь в желудке крупного динозавра могло помещаться несколько центнеров пищи

Третья из «планетарных» гипотез объясняет гибель динозавров метановой катастрофой. Колоссальное количество углеводородов находится на Земле в форме гидратов — похожих на снег кристаллов, представляющих собой неустойчивые соединения природного газа и воды. Гидраты удерживаются в твёрдом состоянии благодаря давлению и низкой температуре — их залежи сосредоточены под вечной мерзлотой и донными отложениями океана. Согласно гипотезе «метангидратного ружья», повышение температуры моря может спровоцировать лавинообразный процесс выделения метана. Помимо усиления парникового эффекта, катастрофа чревата и серией взрывов, мощность которых придётся считать на гигатонны. Ведь молнии будут воспламенять воздушногазовую смесь.

Предполагается, что подобное событие вполне могло завершить эпоху динозавров. Однако у этой гипотезы есть крупный недостаток: гидратных залежей в меловой период существовать не могло. Ведь на протяжении мела Земля охлаждалась, а не нагревалась, парниковый эффект снижался, крошечные участки вечной мерзлоты были лишь в горах Антарктиды, а температура придонных вод на океанском дне достигала 20 градусов.

Впрочем, в определённом смысле метановая катастрофа тогда действительно произошла. «Ружьё» выстрелило. Древние запасы метана, а также новые порции газа, выделяющиеся при интенсивном формировании новых и «дозревании» старых угольных залежей, были выброшены в атмосферу. Но поступал и окислялся этот газ постепенно, на протяжении 80 миллионов лет.

Все «катастрофические» гипотезы обладают одним недостатком. Они не объясняют, почему вымерли строго определённые отряды рептилий. Разгадка исчезновения динозавров должна крыться в особенностях их биологии. И в гипотезах, объясняющих вымирание с этой точки зрения, недостатка нет.

Уязвимые яйца?

Отмечено, например, что яйца крокодилов, отложенные в более суровых условиях, отличаются увеличенной толщиной скорлупы. К тому же температура песка, в который закапывается кладка, оказывает влияние на пол зародыша. Чем ниже температура, тем больше вылупится самцов. Так, может быть, похолодание привело к тому, что из яиц динозавров перестали вылупляться самки? Или все кладки разом погибли, потому что крошечные ящеры не могли взломать упрочнившуюся на холоде скорлупу?

Уязвимость таких гипотез заключается в том, что строятся они на основании наблюдений за крокодилами. Но крокодилы-то выжили, а значит, упомянутые свойства их яиц не могли сыграть роковую роль на рубеже мела и палеогена. И много ли общего между крокодилами и живородящими плезиозаврами или несущими яйца птеродактилями?

Эпидемия или мутация?

Рассматривается также версия губительной эпидемии. Данная гипотеза хорошо объясняет характер вымирания. Действительно, вирус будет выбирать жертвы со сходными ДНК. Тем не менее предположение выглядит фантастическим. До сих пор неизвестен микроорганизм, способный угрожать существованию хотя бы одного вида, не говоря уж о семействах и отрядах. Паразиту невыгодно быть слишком смертоносным. Ведь, уничтожая хозяина, он уничтожает и себя.

Несостоятельной представляется и гипотеза генетического вырождения. Конечно, 20-40-тонные диплодоки и бронтозавры не могли быть многочисленными и вели полустационарный образ жизни, делая буквально несколько шагов в день. Это могло бы приводить к систематическому близкородственному скрещиванию, если бы динозавры уже рождались огромными. Но вылупившийся из яйца диплодок был очень подвижным существом размером с небольшую собаку. Ничто не мешало ему пускаться в странствия, чтобы уже в зрелом возрасте «осесть» в сотнях километров от места появления на свет.

Конкуренция с другими видами?

Проще всего объяснить вымирание вида тем, что его вытеснил вид более приспособленный. Но динозавры, на первый взгляд, не могли потерпеть поражение в конкурентной борьбе, так как соперников в природе не имели. Млекопитающие тогда ещё не были готовы выступить в качестве хищников и крупных травоядных. Десять миллионов лет после вымирания динозавров наиболее привлекательные экологические ниши либо занимались уцелевшими рептилиями и нелетающими птицами, либо просто пустовали.

Конкуренцией можно объяснить лишь вымирание птеродактилей. Уже в середине мела их отовсюду изгнали птицы, и птеродактили всем отрядом сгрудились на прибрежных скалах. Но на этом, последнем рубеже летающие ящеры встали насмерть, продержавшись 40 миллионов лет.

Час пробил, когда похолодание согнало «полутеплокровных» птерозавров с обледеневших побережий. Птиц же оно только стимулировало к поиску новых источников пищи. Быстро возникли виды, владеющие техникой посадки и взлёта с воды и даже, подобно современным пингвинам, променявшие способность к полёту на навыки подводного плавания. Птеродактили, которые умели целыми часами парить, почти не расходуя энергию, но, схватив добычу, вынуждены были добираться до берега вплавь, не имели шансов.

Чтобы динозавры вымерли, у них должно было быть некое общее слабое место. Им, видимо, оказались особенности размножения.

Динозавров убили млекопитающие?

Динозавры, конечно, при случае поедали млекопитающих. Но не охотились на них систематически. Ведь звери, полагаясь на обоняние и слух, выходили на промысел ночью. А хищные рептилии, подобно птицам, не видели в темноте.

Поскольку скорлупа должна пропускать воздух, само яйцо не может быть слишком большим. Соответственно, детёныши динозавров вылуплялись совсем крошечными по сравнению со взрослыми. Кроме того, хоть наиболее сообразительные из ящеров и начали проявлять заботу о потомстве, охраняя кладки и молодь, выкармливать своих отпрысков им было нечем. Динозаврик, который не получал концентрированной пищи в виде молока и с первых дней существования добывал пропитание самостоятельно, рос медленно. Для достижения зрелости крупному ящеру требовалось несколько десятилетий.

Даже у самых продвинутых рептилий «детская смертность» оставалась колоссальной. И млекопитающие сумели воспользоваться этим обстоятельством. Ещё не бросая вызов взрослым ящерам, насекомоядные тем не менее конкурировали с молодью динозавров, вынужденной питаться жуками и ящерицами.

Спусковым механизмом катастрофы стало, скорее всего, появление травы. Именно отсутствие травяного покрова отличало ландшафты мелового периода, украшенные, помимо деревьев, лишь кустами папоротников и пятнами мха, от современных. Зелёным ковром, создающим дёрн и удерживающим почву от выветривания и вымывания, Земля обзавелась 70 миллионов лет назад.

Под прикрытием зарослей травы, которые позволяли охотиться за личинками днём, да ещё и ограничивали обзор (что снизило роль зрения в охоте), первобытные ёжики перешли в решительное наступление. Чаша весов склонилась в пользу зверей.

Первыми — ещё за несколько миллионов лет до окончания мелового периода — пали небольшие хищные тероподы. В том числе самые прогрессивные из рептилий — теплокровные (судя по всему) велоцирапторы. И в образовавшуюся брешь ринулись полчища древних кроликов из отряда многобугорчатых.

Тем же приёмом, сокращая доступные молодым динозаврам ресурсы, величественных диплодоков в конкурентной борьбе повергли мелкие зверьки, не отличающиеся ни умом, ни проворством. Но всю траву переесть было нелегко, и побоище на лугах, так и не завершившись в юре, продолжилось в палеогене.

Последними вымерли успевшие приспособиться к питанию травой трицератопсы и самые известные из ящеров — тираннозавры.