Тайны древних миграций

Последние 10 тыс. лет в геологии носят название голоцена, а предшествующие ему 2 млн лет — плейстоцена. Голоцен считается временем после «ледникового периода», тогда как плейстоцену были присущи крупные материковые оледенения в умеренных широтах Северного полушария. Впрочем, согласно «ледниковой теории», голоцен — не более чем обычный промежуток между «ледниковыми периодами», очередное межледниковье. Оно короче, чем «ледниковый период», и последний идёт вослед нынешнему межледниковыо.

Плейстоцен и голоцен, именуемые вместе четвертичным периодом истории Земли, в целом считаются ледниковой эпохой. Её определяющая черта — глобальное Великое оледенение. Предыдущее на Земле было примерно 300 млн лет назад. Были и ещё более древние. Нынешнее Великое оледенение теперь обычно начинают с более раннего времени, чем плейстоцен, а именно — с начала образования Антарктического ледяного щита (38–25 млн лет назад). Характерной же особенностью именно четвертичного периода принято считать периодическое разрастание неустойчивых (в отличие от Антарктического) крупных ледниковых покровов в умеренных широтах.

Первые свидетельства того, что ледники когда-то имели более широкое распространение, были получены в середине XIX века в Альпах. В дальнейшем геологи выделили до шести основных ледниковых периодов. Если разрастались ледники в горах, то это было следствием очень холодного климата. Было правдоподобно допустить, что при таком климате ледники, подобные Антарктическому или Гренландскому, могли существовать и на равнинах северных стран. И в дальнейшем следы покровного оледенения были найдены геологами в России, Скандинавии, Германии, Канаде, северных штатах США.

Теория всемирного оледенения к концу XIX века прочно вытеснила господствовавшую в естествознании теорию всемирного потопа, основанную на библейском предании. Но при этом не посягнула на краеугольный камень теории потопа, а именно — на представление о периодических катастрофах в естественной истории Земли. В парадигме катастрофизма лёд сменил воду, только и всего.

Современные представления о Великом оледенении значительно отличаются от тех, что бытовали ещё сто лет назад, и меньше окрашены в цвета катастрофизма. Наоборот, подчёркивается, что изменения климата происходили постепенно, и биосфера успевала приспособиться к ним и перестроиться. Вымирание в конце плейстоцена крупных животных (напр., мамонтов), благополучно переживших не один «ледниковый период», стали чаще связывать с деятельностью человека, чем с влиянием климата. Отвергнуты представления о былых оледенениях некоторых крупных горных массивов (напр., Саянского в Сибири), ранее считавшиеся общепринятыми. Но сама концепция Великого оледенения остаётся в целом незыблемой.

Помимо трактовки определённых геологических форм как результата деятельности древних ледников (гляциальные отложения) или талых ледниковых вод (флювиогляциальные), находят и косвенные свидетельства в пользу теории Великого оледенения. Накопление тяжёлого изотопа кислорода (кислород-18) в отложениях отмерших фораминифер (класс одноклеточных организмов) на морском дне зависит от температуры морской воды при их жизни. Изменения содержания этого изотопа на шкале времени безошибочно указывают на чередование тёплых и холодных эпох. Причём за последние 1,75 млн лет было по меньшей мере 18 «ледниковых» периодов и сменявших их межледниковий!

Несомненное падение уровня Мирового океана, прослеженное на участках материкового шельфа во многих местах Земли в последние 100–120 тыс. лет, также указывает на увеличение в это время объёма материковых льдов. Поскольку по умолчанию признаётся, что объём Антарктического и Гренландского ледяных щитов оставался в это время таким же стабильным, как и их площадь, то этот лёд мог образоваться только помимо них. То есть — в больших ледяных панцирях умеренных широт Евразии и Северной Америки.

Итак, доказательств более чем достаточно. И всё же — разве нет этим явлениям альтернативных объяснений? Несомненно, что стратификация донных отложений фораминифер по содержанию в них кислорода-18 указывает на периодические изменения климата. Но разве каждое похолодание обязательно должно было сопровождаться оледенением? Или уровень океана. Да, изъятие такого количества воды из постоянного круговорота происходило в форме нарастания ледовой оболочки Земли (криосферы). Но разве лёд при этом не мог накапливаться в Антарктиде?

Геологам известен т. н. Мессинский (названный по городу в Италии) пик, или кризис, солёности. Он случился, когда Средиземное море на какое-то время полностью высохло! Это произошло, по расчётам, 6–5,3 млн лет назад. Судя по всему, за это время было несколько периодов высыхания и частичного наполнения Средиземного моря.

Какова причина этих природных катаклизмов? На первый план выдвигают, прежде всего, тектоническую — поднятие Гибралтарского подводного порога до уровня океана. Между Северо-Западной Африкой и Пиренейским полуостровом Европы возник сухопутный мост, перекрывший поступление океанской воды в Средиземное море.

Но если Средиземное море периодически снова наполнялось водой и опять высыхало, был какой-то природный механизм этой цикличности. Вряд ли он заключался в столь частом поднятии и опускании дна между Испанией и Африкой. Скорее всего, колебания уровня Мирового океана в это время были связаны с периодическим изменением объёма материковых льдов. А единственным ледниковым покровом тогда был Антарктический. Антарктический ледяной щит не может расти вширь — там он обрывается в океан. Но может расти ввысь, становиться толще.

Сейчас наименьшая глубина па фарватере Гибралтарского пролива — 338 м. Чтобы его дно полностью осушилось и между Африкой и Европой возникла сухопутная перемычка, для этого нужно разрастание объёма ледниковых покровов примерно в пять раз по сравнению с современным. Но в то время, видимо, не требовалось такого мощного оледенения, чтобы осушить более мелководный, чем в наши дни, Гибралтарский пролив. Несомненно, однако, что объём воды, переместившейся из океана на сушу в виде льда, был значительным.

Излишек антарктического льда выводился, как и теперь, в океан в виде айсбергов. Разрастание толщины ледяного покрова приводило, в свою очередь, к увеличению мощности ледяных потоков, и тогда объём льда сокращался. Происходило повышение уровня океана, вода вновь начинала поступать в Средиземноморский бассейн. Но очередное накопление льда повторяло весь цикл снова. Так происходило несколько раз до тех пор, пока очередная подвижка земной коры не опустила дно в районе Гибралтара до отметки, обеспечивавшей стабильную связь Средиземного моря с Атлантикой.

Если 6–5 млн лет назад объём Антарктического ледяного щита так сильно колебался, то почему это не могло происходить в последние 2 млн лет? Оценки падения уровня океана в последний «ледниковый период» разнятся от 30 до 150 м (обычно называют 100–130 м). Доказательства низкому стоянию вод обнаружены на многих участках материкового шельфа, но прежде всего между Азией и Америкой, в знакомой уже нам Берингии. Там в ходе подводных исследований найдены несколько затопленных береговых террас, соответствующих уровням на глубине 38, 30, 24 и 12 м ниже современного уровня океана. Они образовались в периоды более-менее стабильного уровня океана в процессе его последнего поднятия, до нынешнего положения, в конце плейстоцена.

Осушение больших массивов материкового шельфа в «ледниковый период» — факт доказанный. Но при этом, как мы видели, на Аляске, Чукотке и соединявшей их суше климат был явно не холоднее современного. Это показывает, что в «ледниковый период» глобальное похолодание, во всяком случае, не было равномерным по всей планете. Его степень сильно различалась не только от широты к широте (в экваториальных областях его просто не наблюдалось), но и от региона к региону на одной широте.

Учёные давно ломали голову над тем, как объяснить факты разорванного ареала многих растений в северных областях Земли. Выходило так, что некоторые из них благополучно переживали «ледниковый период». Их места обитания находятся там, ще, по убеждениям геологов, были ледники, и в то же время за сотни километров оттуда, в более умеренных широтах. Но как они попадали туда, где были ледники?