Гибель динозавров перекроила русла рек и изменила ландшафты Земли. Где взаимосвязь?

Шестьдесят шесть миллионов лет назад в планету врезался астероид. Это событие провело черту в геологической истории, завершив меловой период и начав палеоген. Биологические последствия известны всем — вымирание динозавров. Но что, если это событие оставило след не только в ископаемой летописи, но и в самом ландшафте? Что, если смерть животных смогла изменить геологию целого континента?

Долгое время геологи отмечали странное совпадение. В Северной Америке слои горных пород, относящиеся ко времени прямо перед падением астероида, разительно отличаются от тех, что лежат сразу после. Эта резкая смена, известная как «фациальный сдвиг», видна невооруженным глазом. Но научный консенсус сводился к тому, что это просто случайность. Катастрофа планетарного масштаба произошла в тот же момент, когда геологические процессы и так меняли облик континента.

Новое исследование ставит эту идею под сомнение. Авторы выдвигают гипотезу: геологические изменения не были совпадением. Они были прямым следствием вымирания динозавров.

Что геологи видят в разрезе?

Если встать перед скальным обнажением где-нибудь в Монтане, то будет видно четкую границу.

Ниже, в породах конца мелового периода, преобладают массивные пласты аргиллита — окаменевшей грязи. Среди них встречаются тонкие, хаотичные прослойки песчаника. Это геологический портрет ландшафта с нестабильными реками. Они часто меняли русла, прорывали берега и заливали окрестные поймы водой и осадками — песком, илом, глиной. Почвы были постоянно заболочены. Заметных угольных пластов здесь нет.

А вот выше картина резко меняется. В породах начала палеогена видно толстые, многослойные пласты песчаника, оставленные крупными, стабильными реками. И самое главное — мощные пласты угля. Это говорит о том, что на месте грязных, постоянно затопляемых пойм возникли огромные болота. В них годами накапливался торф, который со временем превратился в уголь.

Этот резкий переход от нестабильных, богатых осадками речных систем к стабильным рекам и угольным болотам происходит практически одномоментно с ударом астероида. И он наблюдается на огромной территории, от Канады до Нью-Мексико. Как это объяснить?

Почему старые объяснения не работают?

Ранее предлагалось несколько гипотез, но каждая из них сталкивается с противоречиями.

Может быть, после катастрофы климат стал более влажным? Эта идея, названная «мокрый палеоцен», не подтверждается данными. Ископаемые почвы мелового периода и так указывают на очень высокий уровень грунтовых вод. Ландшафт уже был мокрым. Изменилась не влажность, а характер рек и осадконакопления.

Возможно, причиной стало наступление моря? Действительно, в то время на континент наступало море Кэннонболл. Но детальная датировка показывает, что его основное наступление произошло на сотни тысяч лет позже вымирания. К тому же, аналогичные геологические сдвиги зафиксированы в районах, которые были изолированы от этого моря горными хребтами.

Могли ли горы, поднимавшиеся в то время в процессе Ларамийского орогенеза, изменить сток рек? Да, но горообразование — это медленный, растянутый на миллионы лет процесс. А смена ландшафтов произошла, в геологическом смысле, мгновенно и синхронно по всему континенту.

Ни один из этих чисто абиотических, то есть не связанных с живыми организмами, факторов не может удовлетворительно объяснить скорость, масштаб и синхронность этого геологического сдвига. Значит, ответ нужно искать в другом месте.

Новая гипотеза: динозавры как инженеры экосистем

Авторы исследования предлагают посмотреть на динозавров не просто как на обитателей древнего мира, а как на его активных строителей. Они были организмами, которые своей деятельностью физически меняют окружающую среду.

Мир позднего мелового периода был миром гигантов. Многотонные травоядные, такие как трицератопсы и гадрозавры, передвигались стадами. Они вытаптывали молодые деревья, объедали растительность и постоянно перекапывали почву. Их деятельность не давала сформироваться густым, сомкнутым лесам. Ландшафт, скорее всего, был открытым, паркового типа, с отдельными рощами и обширными лугами.

Что это означало для рек? Без плотного лесного покрова и мощной корневой системы, скрепляющей почву, речные берега были слабыми и податливыми. Реки легко их размывали, часто меняли русла и во время паводков широко разливались, вынося на поймы массу песка и ила. Это и есть та геологическая картина, которую мы видим в породах мелового периода. Постоянное поступление минеральных осадков мешало накапливаться торфу.

А потом динозавры исчезли.

За геологически ничтожное время планета лишилась своих крупнейших обитателей. Давление на растительность прекратилось. На влажных и плодородных почвах начали быстро расти густые леса.

Деревья своими корнями, как арматурой, укрепили речные берега. Реки оказались заперты в стабильных, широких руслах. Их способность блуждать по долине и затоплять поймы резко снизилась. Поступление песка и ила на поймы практически прекратилось. Но сами поймы остались влажными. Это создало идеальные условия для торфяных болот. Органический материал накапливался слой за слоем, не перемешиваясь с минеральными осадками. Так формировались будущие угольные пласты палеогена.

Что это меняет?

Эта гипотеза фундаментально меняет наш взгляд на взаимодействие жизни и планеты. Она показывает, что биосфера и геосфера — не две отдельные системы, а тесно связанные части единого целого. Жизнь не просто приспосабливается к ландшафту. Она его создает.

Исчезновение динозавров вызвало цепную реакцию. Реки изменили свой характер. Это, в свою очередь, создало новые экологические ниши. Например, появление густых лесов способствовало эволюции древесных млекопитающих, включая наших далеких предков — ранних приматов.

Вымирание динозавров оставило после себя не только тишину в животном мире. Оно оставило пустоту, которая привела к физической перестройке целых экосистем.