Арктический холод помог динозаврам стать властелинами Земли

Считается, что в конце раннего мезозоя — в триасовом периоде (252–201 миллион лет назад) — вся суша Земли представляла собой единый суперконтинент Пангею, который окружал древний океан Панталасса. В то время доминировали архозаврообразные рептилии, включая круротарзов. Однако часть специалистов предполагала, что некоторые континентальные блоки, лежащие в пределах современного Китая, не входили в состав Пангеи.

Новые данные о расположении древних континентов

Международная команда ученых под руководством американского палеонтолога Пола Олсена из Колумбийского университета в Нью-Йорке исследовала древние породы, найденные в регионе Джунгария на северо-западе Китая. По их магнитным следам ученые восстановили условия, в которых формировались эти породы. Магнитные метки позволяют определить широту, где порода сформировалась миллионы лет назад.

Олсен и его коллеги пришли к выводу, что оба древних континентальных блока — Северо-Китайский и Южно-Китайский кратоны — на самом деле входили в единую систему Пангеи. Более того, эти блоки располагались под иным углом относительно полюса и соединялись с Сибирской платформой. Все вместе они образовывали гигантский массив суши, занимавший большую часть Арктики. По оценкам экспертов, площадь этого участка превышала площадь современной Антарктиды в три раза.

Свидетельства холодного климата в триасе

В озерных отложениях позднего триаса и средней юры ученые обнаружили геологический материал, который мог попасть туда только с дрейфующим льдом. Это важный признак холодного климата и сезонного оледенения региона. Исследователи предположили, что на этой огромной суше могли существовать горные ледники и даже небольшая полярная ледяная шапка. Если гипотеза верна, то Земля в триасовом периоде была не сплошным «парником», как нередко считалось, а более контрастным миром с холодными зимами.

Приблизительно 201 миллион лет назад Пангея начала раскалываться. На месте разлома зарождался Атлантический океан. Распад суперконтинента сопровождался колоссальной вулканической активностью. Тогда же произошла цепь событий: эпизоды похолодания, падение уровня моря, массовое вымирание многих групп животных и последующее усиление роли динозавров.

Олсен считает, что ключевую роль в этих событиях сыграл гигантский массив суши в высоких широтах. Даже в теплом мезозойском климате на участке суши у Северного полюса зимы часто были снежными. Лед и снег обладают высоким альбедо: они отражают обратно в космос значительную часть солнечной энергии. Чем больше льда, тем сильнее отражающий эффект и тем холоднее становится.

В то время начались гигантские извержения в Центрально-Атлантической магматической провинции. В результате в атмосферу попало большое количество аэрозолей, которые заслоняли солнечный свет и дополнительно охладили планету. В высоких широтах лед практически перестал таять и начал накапливаться. С каждым сезоном его становилось все больше, что могло привести к увеличению временной ледяной шапки, способной еще больше отражать солнечную энергию. Такая обратная связь, по словам Олсена, могла поддерживать суровый климат на протяжении тысяч лет.

Этот сценарий объясняет сразу несколько загадок. Уровень моря снизился из-за накопления воды в ледяном покрове. Вулканические зимы и резкое похолодание нанесли удар по крупным видам животных, которые не смогли приспособиться к новым условиям. Освободившиеся экологические ниши занимали новые группы. Особенно в выгодном положении оказались динозавры, которые обитали в приполярных областях на территории современной Сибири и Китая. Они сталкивались с сезонными морозами и, вероятно, круглый год жили в условиях контрастного климата, то есть уже были адаптированы к суровым зимам.

Олсен предположил, что часть нептичьих динозавров обзавелась перьевым покровом — естественной теплоизоляцией, которая сохраняла тепло. Когда на планете стало холодно, они оказались лучше подготовлены к новым условиям, чем их соперники без теплоизоляции. Проще говоря, динозавры могли стать властелинами планеты не только за счет силы, но и благодаря способности пережить холод.

Палеонтолог Майк Бентон из Бристольского университета в Великобритании назвал выводы своих коллег «удивительными», ведь ученые обычно считают, что большую часть мезозоя планета была полностью свободна ото льда. Представить первых динозавров в мире с суровыми зимами — настоящая новинка для науки, пусть даже этот холодный период длился относительно недолго. Бентон подчеркнул, что в конце триаса как раз происходила перестройка экосистем: одни группы животных исчезали, а другие, включая динозавров, становились доминирующими. Сочетание извержений вулканов и падения уровня моря действительно могло сильно повлиять на эволюцию динозавров.