Мезозой

Иллюстрация совпадения контуров материков в южном полушарии в результате хрупкого раскола гранитной коры

Предупреждал, что мезозойская эра — самая у нас популярная, самая востребованная геологическая эпоха в истории Земли. И понятно почему: динозавры! Да, к динозаврам у нас какое-то особое отношение — можно сказать, почти любовное. Хотя твари были еще те, и слава Богу, что человечеству с ними исторически пересечься не пришлось. И все-таки жалко их: взяли и вымерли, бедненькие. Почему? Гипотез на эту тему — несть числа, но все-таки тем и отличалась от прочих научных и околонаучных пассажей вышеупомянутая статья нашего автора, археолога, а в прошлом инженера-авиатора, что ставила вопрос по-другому: а как вообще эти монстры могли тогда, в мезозое, существовать? И конкретно летающие ящеры — птеранодоны? А это был, пожалуй, один из самых страшных хищников за всю историю нашей планеты: размах его крыльев, по данным археологии, достигал аж 16 метров, что сопоставимо с современным бомбардировщиком типа ТУ-22! И как же он мог взлетать и лететь? Оказывается, с сегодняшних позиций (биологических, аэродинамических и авиаконструкторских) не мог никак. Но тем не менее птерадодон летал, и очень долго — почти сорок миллионов лет. Значит, что-то, неведомое нам теперь, ему позволяло. Что? В двухгодичной давности статье П.Ю.Черносвитова были высказаны на сей счет неожиданные, но вполне правдоподобные (во всяком случае, непротиворечивые) предположения, что, судя по всему, и «возбудило» немалое число наших просвещенных читателей. Среди них и автор статьи, которая сейчас перед вами, в чем он искренне признался в письме к нам. Мы ее с удовольствием публикуем по двум причинам: во-первых, тут расширяется и углубляется ранее высказанная Черносвитовым гипотеза, а во-вторых, приводятся новые данные по геологии и геотектонике Земли, и именно той далекой ее эпохи, когда в небе царствовал наш страшный герой — птеранодон. Заметим, однако, что взгляды автора этой статьи, в частности о расширяющейся Земле, как нам известно, разделяют отнюдь не все специалисты в этой области знания. Но может быть, тем интересней? Обсудим — почему бы и нет?
Итак, по данным археологии и палеонтологии все летающие ящеры были хищниками. Значит чтобы выжить и просуществовать несколько десятков миллионов лет (а это по земным меркам исторически значительный срок), они должны были уметь взлетать с места фактически без разгона и, в том числе, с добычей в когтях или зубах. С позиций сегодняшних реалий, то есть данных биологии и аэродинамики, учитывая размер этих тварей, особенно птеранодона, это действительно принципиально невозможно, тут автор статьи в «Химии и жизни» (№ 11, 2000) совершенно прав. И в таком случае — как? Объяснение — в геологии. И почему эти звероящеры успешно летали на протяжении миллионов лет, и почему затем повсеместно исчезли (а сей процесс был тоже отнюдь не кратковременным) — все это вполне укладывается в следствия гипотезы расширения земного шара.

Почему и куда движутся континенты

Гипотезу о передвижении материков впервые выдвинул Альфред Вегенер, и было это в 1912 году. Он считал что современные континенты образовались в результате раскола единого праматерика Пангеи и их дальнейшего медленного перемещения по пластичному подкорковому субстрату планеты под действием конвекционных потоков магмы. Так материки постепенно рассредоточивались по земному шару, размеры которого всегда оставались (и остаются) неизменными. Теперь, спустя 90 лет, накопились новые знания о физике и геологии Земли, которые позволяют толковать причины движения материков несколько иначе. Относительно молодой возраст базальтов океанической коры (а им не более 200 млн. лет — по сравнению с миллиардами лет гранитоидов кристаллической коры континентов) дает основание предположить, что земной шар все-таки расширяется и в основе этого процесса — увеличение площади океанского дна. А Пангея, по сути, — не что иное, как сплошная гранитная оболочка древней планеты, которая в свое время раскололась на материки под действием импульсов расширения Земли после оголения слоя базальтовой магмы и образования коры океанического типа. Известно, что А.Вегенер пришел к мысли о расколе земной коры и движении континентов, так сказать, от географии: он первым серьезно обратил внимание на сходство (точнее, на взаимодополнительность) очертаний впадины западного побережья Африки и бразильского выступа Южной Америки. Однако на земном шаре есть места, где линии разделения материков дают значительно больше информации для размышления. Одно из них — это побережье Антарктиды вблизи Антарктического полуострова. Если хорошенько приглядеться к карте Антарктиды, то нетрудно понять, что линии отрыва Африки и Австралии от Антарктиды и до настоящего времени сохранили очертания своей прародины: южная кромка Африки точно вписывается в антарктическое море Уэддела, а южное побережье Австралии совпадает с береговой линией моря Росса.
Особенно убедительно выглядят детали. Обратите внимание на южную точку Африки — мыс Игольный. Клиновидному выступу шельфа у этого мыса легко отыскивается «ответная» бухта на берегу антарктического моря Уэддела, которая врезается углом в материк Антарктиды недалеко от аргентинской полярной станции Бельграно II. С помощью несложных геологических исследований можно было бы убедиться, что эти участки материков, ныне отстоящие друг от друга на 6 тысяч километров, когда-то составляли единое геологическое тело. И еще: можно определить время разделения материков — по возрасту последних идентичных пластов осадочного покрова континентов. Четкое совпадение контуров свидетельствует о хрупком (холодном) разломе коры при отделении африканской и австралийской континентальных плит. Совсем по-другому происходило разделение Антарктиды и Южной Америки. 
Вытянутые конфигурации Антарктического полуострова и патагонского сужения Южной Америки говорят о пластической деформации этих участков гранитной коры. Более того, разрыва континентальной коры здесь так и не произошло.

Антарктический полуостров соединен с мысом Горн длинной петлей подводного Южно-Антильского хребта, вершины которого, выступающие над водой, образуют цепь островов в южной части Атлантического океана. Это в географии контуры материков очерчиваются береговой линией на уровне моря, а вот в геологии границы континентов определяют линией контакта гранитной и базальтовой составляющих земной коры. Поэтому блоки материков продолжаются под водой в виде континентальной отмели (шельфа) и континентального склона, к которому примыкает базальтовое континентальное подножие, переходящее в ложе океана. Но почему при явных признаках проплавления и растяжения континентальной коры узкая перемычка, соединяющая под водой Антарктиду и Америку, так причудливо изогнулась, а не вытянулась струной? Несомненно, Южно-Антильская гряда сначала была растянутой. Ситуация, зафиксированная на современной географической карте, позволяет реконструировать геотектонические события двухсот миллионолетней давности следующим образом. После «холодного» растрескивания гранитной коры в южной приполярной области планеты, то есть по береговым линиям современных морей Росса и Уэддела, началось расширение полей извергающейся базальтовой магмы — будущего дна зарождающихся Индийского и Тихого океанов.

Сначала отделилась только Австралия, а Афро-Американский блок гранитной коры, прогреваемый с двух сторон теплом оголившегося базальтового расплава, оттеснялся от Антарктиды с образованием перешейка. По мере проплавления коры хорошо разогретая перемычка длительное время растягивалась (длина Южно-Антильской гряды составляет около 5 тысяч км). Удаляющийся от Антарктиды монолит Америки и Африки по инерции смещался на восток, потому что, в соответствии с законом сохранения момента импульса, в процессе расширения земного шара скорость его осевого вращения снижалась. Наконец, Африка откололась, и хлынувшие в прорыв магматические массы дна образующейся Атлантики отклонили Южную Америку на юго-запад. А узкая разогретая перемычка, связывающая Америку с Антарктидой, сложилась в петлю.

 В последующие эпохи высокой тектонической активности образовался Великий океан и увеличились размеры других океанов. Из-за этого, точнее, за счет увеличения площади океанского дна и происходило расширение земного шара. Материки в это время взаимно раздвигались прорывающимися на поверхность Земли массами базальтовой магмы. Они перемещались, растрескивались, деформировались (все это происходит и до сих пор), однако суммарная площадь гранитной коры практически остается неизменной. Многочисленные обломки континентальной коры, плавающие в более плотном базальтовом магматическом слое, теперь превратились в разбросанные по океанам острова и архипелаги, вкрапленные в базальтовую кору океанического типа.
Растущая планета Земля
 Стало быть, как ни странно, земной шар расширяется. И каковы же темпы этой эволюции? И какое это может иметь отношение к динозаврам, в частности птеранодонам? Начнем с фактов, а уж потом гипотезы. Чтобы вычислить, какой была площадь земной поверхности примерно 200 млн. лет назад, надо сложить площади континентальной коры (то есть материков с учетом шельфа и континентальных склонов в океанах, а также островов), имея в виду, что они представляют собой фрагменты сплошной гранитной оболочки планеты рубежа палеозоя и мезозоя. В настоящее время площадь поверхности земного шара, равная 510 млн. кв. км, по альтиметрическому признаку дифференцируется следующим образом:

СУША:
горы 10 млн. кв. км
плато 30 млн. кв. км
равнины 100 млн. кв. км

ОКЕАН:
материковая отмель (шельф) 30 млн. кв. км
континентальный склон 35 млн. кв. км
ложе Мирового океана 300 млн. кв. км
океанические впадины 5 млн. кв. км.
Тогда площадь поверхности первичной гранитной коры (поверхности земного шара эпохи палеозоя) составит: 10+30+100+30+35 = 205 млн. кв. км. Выходит, с пермотриасового времени площадь земной сферы увеличилась примерно в 2,5 раза: если поделить то, что мы имеем сегодня, то есть 510 млн. кв. км, на приведенные выше 205 млн. кв. км, то и получим искомые 2,5 раза.


Тогда:

радиус Земли (а также длина экватора и меридианов) увеличился в 1,6 раза (2,5 0,5 = 1,6); объем — в 4 раза (1,6 3 = 4).
Теперь продолжительность суток. Из условия сохранения момента импульса следует, что на Земле в период, предшествующий расколу гранитной и появлению базальтовой коры, этот параметр составлял менее 10 часов (в соответствии с квадратно пропорциональной зависимостью периода вращения от радиуса вращающегося по инерции шарообразного тела: 24 часа : 1,6 2 = 9,4 часа).
Ускорение силы тяжести на поверхности земного шара тогда равнялось 25 м/с 2 , вместо сегодняшних 9,8. (Согласно закону всемирного тяготения ускорение силы тяжести на любом расстоянии от небесного тела обратно пропорционально квадрату расстояния от центра масс этого тела. Масса расширяющейся Земли не изменяется. Следовательно, 9,8 м/с 2 ґ ґ1,6 2 = 25 м/с 2.)
Атмосферное давление на поверхности Земли в мезозое составляло 6,5 атмосфер. (Атмосферное давление определяется отношением веса газов, распределенных над поверхностью планеты, к площади этой поверхности. Вес выражается произведением массы на ускорение силы тяжести. Массу атмосферы принимаем неизменной. Тогда в формуле Р = mg/F знаменатель будет прямо пропорционален, а числитель обратно пропорционален квадрату радиуса планеты. Следовательно, изменение атмосферного давления на расширяющейся планете обратно пропорционально четвертой степени изменения длины ее радиуса, т.е. уменьшается в 1,6 4 = 6,5 раз.)
Плотность воздуха у поверхности Земли можно считать пропорциональной атмосферному давлению. В тот период она была примерно в 6 раз больше, чем теперь, — около 8 кг/м 3. Именно поэтому крупные, тяжелые крылатые ящеры могли летать на перепончатых крыльях в воздухе мезозойского времени. В наше время ни эти ящеры, ни зубатая первоптица юрского периода просто не смогли бы оторваться от поверхности земли! Уплотненный воздух мезозоя не только обеспечивал подъемную силу крыльям, но и позволял тем «птичкам» развивать значительно большую мощность маха за счет увеличения массы кислорода при вдохе. Поэтому-то в барических условиях того времени и сложились благоприятные предпосылки для гигантизма: достаточно высокое насыщение организма кислородом способствовало повышенному обмену веществ. Ну а что было потом? Потом Земля расширялась, постепенно менялись ее физические, рассмотренные нами выше, параметры, и огромные динозавры, в том числе летающие, постепенно вымирали. Запаса их прочности (широты генетической нормы реакции) оказалась недостаточно, чтобы приспособиться к новым геофизическим условиям планеты.

Живые доказательства перемещения материков

Оказывается, на Земле еще живут представители фауны, которые самим фактом своего существования подтверждают предположение о расколе земной коры, в частности расхождении и последующем удалении Америки от Азии. Это древние ящерицы — игуаны. Эндемичный вид игуан живет всего на четырех островах Полинезии в западной части Тихого океана, в то время как их прародина (и основное место обитания древних игуан вообще) — это побережье Перу и Эквадора. Что, понятно, на континенте южноамериканском, а не в дальних далях Тихого океана. Так вот: каким образом немногочисленная популяция островных игуан оказалась на огромном расстоянии от своих южноамериканских сородичей? Высказывалось такое предположение: игуаны были занесены на острова Полинезии. Именно занесены — с берегов Перу и Эквадора, пассатами, на ветвях и стволах деревьев, сброшенных тайфунами в океан. Красивая гипотеза! Красивая, да неверная. Ибо трудно поверить в вероятность такого экзотического путешествия достаточно крупных растительноядных животных через Великий океан по воле волн и морских течений. Ведь расстояние между островами и родиной игуан ни много ни мало, а около 7 тысяч километров. Поэтому с позиций гипотезы ступенчатого расширения Земли правомерна другая версия. На ранней стадии образования Тихого океана теплолюбивые игуаны жили на его восточном берегу в области экватора. Расширяющийся океан раздвинул материки, и обломки южноамериканской континентальной плиты вместе с их обитателями когда-то оказались почти посередине океана. Кстати, по той же линии экватора, на Галапагосских островах, что в тысяче километров от Эквадора, живут еще два эндемичных подвида игуан. Скорее всего, первоначально это был один вид, континентальный, ну а затем — изоляция расстоянием (здесь — океаном), дивергенция. В общем, все по Дарвину.
Геологические катаклизмы и происхождение видов Пожалуй, теперь будет уместно высказать предположение о возможной связи развития жизни с импульсами расширения Земли. Ведь именно после эпох горообразования происходили радикальные изменения в живой природы, в ее биологии, эволюции. С каждым последующим этапом активизации тектогенеза начинался новый виток усложнения и разветвления биологических таксонов. Однако ни классическая теория Дарвина, ни современная эволюционная генетика не объясняют этого явления — точнее, как бы обходят его стороной. Да, науке известно, что развитие жизни шло в направлении усложнения организмов и расширения видового состава фауны и флоры, да и биологи не исключают того, что в какие-то периоды на планете происходили скачкообразные генетические изменения. Но... но где же пресловутые промежуточные формы? А может быть, ответим вопросом на вопрос, их не было вовсе? Совсем не исключено, что резкое, скачкообразное возникновение сложных организмов на Земле происходило именно в области разломов тектонических плит. Примеры такого «аномального» разнообразия форм жизни — в рифтовых зонах Красного моря и Восточной Африки (а древний человек — прародитель современного — не оттуда ли?). В общем, наши знания по геологии вполне позволяет предполагать, что в периоды высокой тектонической активности существует корреляция между усложнением физико-химических процессов и молекулярной структурой вещества. Это распространяется и на биологические системы. Тогда правомерна такая версия: периоды резких изменений генетических кодов организмов и перестроек хромосомных наборах клеток связаны с эпохами горообразования. Естественный, хотя и экспансивный мутагенез, когда из-за повсеместного растрескивания земной коры на поверхность планеты вместе с магмой извергались некие ионизированные флюиды. Мутагены, если посовременному. Ну а в длительные периоды тектонического спокойствия жизнь развивается эволюционно плавно, то есть не скачкообразно. Тут происходит естественный отбор по Дарвину: полезные свойства закрепляются, а носители нежизнеспособных признаков вымирают или не оставляют потомства. В эти продолжающиеся десятки миллионов лет интервалы времени действуют известные законы современной генетики и постулаты эволюционной теории Дарвина. Поэтому биологическую эволюцию по Дарвину отменить нельзя. Ее надо объединить с другой эволюцией — геологической. И после этого уже не спрашивать: а как мог монстр мезозоя — птеранодон — летать? Тогда — запросто.