История Земли поделена на геологические периоды. Их границы отмечены вымиранием части биологических видов и появлением новых. Вымирание более 75% видов в короткие с геологической точки зрения интервалы называется «великим массовым исчезновением».
По мнению главного научного сотрудника Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН доктора геолого-минералогических наук, профессора Макса Бараша, массовые вымирания биоты связаны с орбитальным движением Солнечной системы.
Специалисты выделяют пять великих массовых исчезновений. Около 443 млн лет назад завершилось великое ордовикское вымирание. За 3,3–1,9 млн лет исчезло 57% родов, 86% видов организмов. Великое девонское вымирание (359 млн лет назад) длилось не более 2 млн лет, вымерло 35% родов и 75% видов. Во время великого пермского вымирания (258,3 млн лет назад), которое продолжалось не более нескольких десятков тысяч лет, погибло 56% родов и 96% видов. Великое триасовое вымирание проходило в несколько этапов, длилось около 16 млн лет и завершилось около 200 млн лет назад исчезновением 47% родов и 80% видов. И, наконец, великое меловое вымирание, случившееся 65 млн лет назад, лишило нас не только динозавров. В этот период погибло 40% родов и 76% видов. Учёные по-разному оценивают его продолжительность – от года до 2,5 млн лет.
Конечно, для каждого великого массового исчезновения специалисты находят несколько причин. Это чередование оледенений и потеплений, изменение уровня моря и газового состава атмосферы, смещение материковых плит, сильнейшая вулканическая активность, столкновение Земли с крупными астероидами. Эти факторы обоснованы палеонтологическими, геологическими, геохимическими и изотопными данными. Однако, как отмечает профессор Бараш, всё это разнообразие сводится к двум основным причинам: земным (вулканизм) и космическим (столкновение с небесными телами). Эти процессы, на первый взгляд независимые, тем не менее происходят одновременно. Например, причиной позднепермского вымирания 252–251 млн лет назад стали пертурбации в ядре и мантии Земли, вызвавшие сильную вулканическую активность. В воздухе повис вулканический пепел, солнечные лучи с трудом проходили через атмосферу, что вызвало выпадение кислотных дождей и похолодание и мешало фотосинтезу. Но в это же время планета столкнулась с несколькими крупными астероидами.
Одновременное проявление взаимно независимых явлений свидетельствует о том, что они имеют общие причины, находящиеся за пределами Солнечной системы. Существует несколько гипотез, связывающих космические процессы с развитием биоты на Земле. Проанализировав имеющиеся данные, М.С. Бараш счёл наиболее правдоподобной гипотезу специалистов Открытого университета (Великобритания) Майкла Гиллмана и Хилари Эренлер. Исследователи обнаружили, что усиленная вулканическая активность и столкновения с астероидами связаны с орбитальным движением Солнечной системы вокруг центра Млечного Пути и пересечением ветвей Галактики, а также с колебаниями положения Солнечной системы относительно галактической плоскости. Не все явления, вызванные орбитальным движением Солнечной системы, приводят к вымиранию видов. Таковы, например, горизонтальные сдвиги тектонических плит, горообразование или колебания уровня моря. Однако многое зависит от скорости и длительности процесса. Например, мощные вулканические извержения сами по себе не вызывают внезапного быстрого вымирания. Однако оно может произойти, когда вредные последствия вулканизма превышают некоторый допустимый предел. И действительно, в некоторых случаях массовое исчезновение видов растягивалось на сотни тысяч, а то и миллионы лет.
Вулканизм и столкновения с астероидами и кометами вызывают сходные последствия. В обоих случаях в атмосферу выбрасываются вредные химические элементы и аэрозоли, вызывающие парниковый эффект, изменение климата, затемнение атмосферы, отсутствие кислорода в океане. В итоге нарушаются все жизненно важные процессы и значительная часть биоты погибает. Впрочем, к массовому исчезновению видов может привести и одна группа факторов: активный вулканизм или космическое событие.
М. С. Бараш «Причины и первопричины массовых вымираний биоты в фанерозое».
Доклады Академии наук, 2012, том 445, № 4.
