Долгое время было принято считать, что увеличение разнообразия млекопитающих от самых ранних предков до известного нам многообразия форм и размеров произошла после исчезновения динозавров. Считалось, что их вымирание открыло возможности, позволившие млекопитающим заняться новой для них работой. Однако развитие событий могло быть куда сложнее, чем мы изначально представляли. Окаменелости, обнаруженные за последние годы в Китае, на Мадагаскаре и в Португалии, показывают, что диверсификация млекопитающих от мелких, неспециализированных, всеядных существ произошла задолго до К-Т вымирания [5]. Водные млекопитающие и хищники среднего размера (были найдены окаменелые останки с маленьким динозавром в животе!) жили уже около 170–120 миллионов лет назад. Возможно, это были ранние эксперименты, которые так же внезапно завершились К-Т вымиранием, но все же глава о ранней диверсификации млекопитающих пока не окончена: мы ожидаем большего количества окаменелостей. Сейчас нам остается только догадываться, какие виды млекопитающих могли появиться, если бы эти ранние прототипы пережили К-Т. Наша история могла бы быть совсем иной. Или же она могла и вовсе не начаться.
Однако она началась, и 65 миллионов лет назад на горизонте появились млекопитающие, которые могут показаться нам знакомыми (см. хронологию на рис. 1). Около 60 миллионов лет назад появились и первые приматы. Это были маленькие животные, размером с белку, которые обязаны своим успехом другому глобальному изменению климата. Переход от палеоцена [6] к эоцену около 55 миллионов лет назад был ознаменован мощным глобальным потеплением, которое длилось 100 тысяч лет и более не повторялось в таком масштабе. Во время этого быстрого потепления температура поверхности моря всего за 10 тысяч лет поднялась до 8 °C, что позволило вечнозеленым лесам раскинуться в высоких широтах северного полушария и обеспечило идеальную среду обитания для ранних приматов, живших на деревьях. Недавнее исследование этих ископаемых приматов дало нам детальную картину того, как происходило это географическое распространение [7]: начиная с Южной Азии, они отправились на северо-восток в Северную Америку, а оттуда — в Европу путями, которые давно исчезли. Такой была первая глобальная экспансия приматов, катализатором которой выступил климат.
Прошло еще 25 миллионов лет, прежде чем появилось что-то отдаленно напоминающее обезьяну. В последующие годы мир изменится кардинально: из теплицы он превратился в холодильник. Зимние морозы впервые появились в высоких широтах, где когда-то процветали субтропические леса, царили аллигаторы и шерстокрылы. Ледяной покров сменил умеренные дождевые леса в Антарктике около 36 миллионов лет назад, что совпало с резким падением мировых температур, а тропические леса стали ограничены низкими широтами. В Северной Америке среднегодовая температура упала на 12 °C, и многие виды вымерли.
Рисунок 1. Временные рамки, описанные в этой книге. Даты указаны в миллионах лет. Некоторые ключевые события и виды приведены в качестве маркеров. Последние 5,33 миллиона лет представлены в нижней колонке в расширенном виде. На этой временной шкале и в этой книге мы используем общепринятую границу плио-плейстоцена — 1,8 миллиона лет назад. Некоторые из недавних работ смещают эту границу до 2,6 миллиона лет назад
Чтобы найти причины такого резкого поворота событий, необходимо взглянуть на движение основных масс Земли. Континентальные плиты постепенно смещались, принимая свое нынешнее положение, однако должен был произойти целый ряд драматических событий. Самое главное из них случилось около 54 миллионов лет назад, когда Индия столкнулась с Азией, что привело к росту Гималаев и Тибетского плато на пять километров ввысь, и этот процесс продолжался еще по крайней мере 15 миллионов лет назад. Последствия были глобальными. Тибетское плато, площадь которого приблизительно равна половине территории Соединенных Штатов Америки, начало оказывать влияние на атмосферную циркуляцию: струйные течения искривлялись, муссонная циркуляция усиливалась, а на склонах Гималаев выпадали обильные дожди. Одним из последствий воздействия атмосферы на молодые породы (в результате подъема уровня земли в сочетании с увеличением количества осадков) был высокий уровень химического выветривания. Углекислый газ выводился из атмосферы, растворяясь в камнях. Понижение уровня углекислого газа в атмосфере, в свою очередь, вызвало падение глобальной температуры воздуха.
Масштабные тектонические изменения, происходившие миллионы лет, в значительной степени ответственны за масштабные изменения климата, всколыхнувшие планету. К подъему Тибетского плато мы можем добавить массивную вулканическую активность на морском дне Северной Атлантики, открытие двух антарктических морских ворот: пролива Дрейка между Антарктидой и Южной Америкой и Тасманского пролива между Антарктидой и Австралией — во время разделения этих континентов, формирование Анд и Скалистых гор, а также закрытие Центральноамериканского морского пути в Панаме. Эти изменения были необратимыми, например, после подъема Тибета дороги назад уже не было, и поэтому в больших временных масштабах изменение климата имело одно главное направление, в данном случае — долгосрочную тенденцию к охлаждению. В более коротких временных масштабах (от десятков до сотен тысяч лет) регулярные изменения орбиты Земли, ее наклона и вращения, означали, что количество и время облучения солнечной энергией, достигающей различных частей планеты, изменялись, вызывая тем самым повторяющиеся и чередующиеся климатические циклы. Это стало причиной циклических периодов потепления и охлаждения, которые мы более подробно рассмотрим, когда будем говорить об оледенениях последних двух миллионов лет.
Кроме изменений, которые я описал, как выясняется сейчас, глубокое долгосрочное воздействие на жизнь оказали редкие и чрезвычайно быстрые изменения экстремальных климатических явлений [8]. Резкое глобальное потепление 55 миллионов лет назад вызвало экспансию ранних приматов, обитавших в лесах. Оно было самым сильным. Две последующие пертурбации, произошедшие 34 и 23 миллиона лет назад, были связаны с похолоданием. Первое из этих событий — 400-тысячелетний ледниковый период — совпало с появлением больших континентальных ледниковых щитов в Антарктиде и повлекло за собой серьезные изменения в циркуляции океанов. Второе было коротким (около 200 тысяч лет), но чрезвычайно интенсивным. Эти климатические аномалии показывают непредсказуемую природу климатических изменений, обусловленных неожиданным сочетанием орбитальных, атмосферных и тектонических факторов.
Так что продолжительный период между глобальным потеплением 55 миллионов лет назад и появлением первых обезьяноподобных существ около 23 миллионов лет назад был периодом стабильного климатического похолодания. Оно было тесно связано с окончательной перегруппировкой континентов, так как случайные события на Земле сочетались с циклическими астрономическими ритмами. В конце этого длительного этапа положение суши приобрело привычный нам вид. Появились и выросли полярные ледяные шапки, два коротких, но интенсивных ледниковых явления изменили экосистемы и сообщества животных, уровень моря заметно опустился, исчезли полярные широколиственные леса, тропические леса сократились, а травоядные млекопитающие стали привычными. В этой суматохе популяция приматов пришла в упадок, а пригодная для ее обитания среда была ограничена областями в районе экватора. Приматы, которые были столь успешными в более ранний период глобального потепления, проигрывали, поскольку их лесная среда обитания сокращалась. Те, что продержались, перешли к следующему эпизоду этой непредсказуемой истории.
