Муниципальное общеобразовательное учреждение "Начальная общеобразовательная школа № 31

Исследовательская работа

Что послужило причиной гибели динозавров?

Подготовил: Клочко Артем

учащийся 2 «В» класса

Руководитель: Т.А.Швыдунова

ЦЕЛИ ПРОЕКТА

Изучить возможные причины вымирания динозавров; выбрать одну, наиболее достоверную гипотезу вымирания динозавров.

Гипотеза

Я предполагаю, что причины вымирания динозавров нужно искать в недостаточной приспособленности их организма к изменениям в окружающей среде.

До сих пор ученые не могут однозначно ответить на вопрос: почему 65 млн лет назад вымерли динозавры. Среди возможных причин, вызвавших это событие, фигурируют различные катастрофы, такие как похолодание, извержения вулканов и падение астероида. Однако, скорее всего, все было куда проще и интересней…

Среди тех, кто обитал на Земле в мезозойскую эру (с 251 млн до 65 млн лет назад) наибольшей известностью и популярностью пользуются динозавры. Про этих удивительных гигантов снимают художественные фильмы, их часто упоминают на страницах фантастических романов, им ставят памятники и посвящают им стихи. Ну, а уж, сколько научных трудов написано про этих древних рептилий — даже невозможно сосчитать.

Вполне возможно, что причиной столь повышенного внимания к древним мезозойским гигантам является их загадочное исчезновение с лица Земли примерно 65 млн лет назад. При этом до сих пор сложно сказать, почему это произошло.

Судите сами — группа, которая на протяжении почти 140 млн лет была доминирующей во всех сухопутных и пресноводных экосистемах (в море динозавры не жили, там обитали рептилии из других групп) вдруг ни с того ни с сего вымерла, оставив после себя абсолютно непохожих на них потомков в виде птиц. При этом никаких конкурентов, способных вытеснить данных рептилий в то время на Земле просто не было, версии же о том, что их "прогнали" млекопитающие выглядят весьма неправдоподобно — данные группы животных в то время имели разные размерные категории, и, следовательно, не могли с одинаковой эффективностью эксплуатировать одни и те же ресурсы (попробуйте представить себе конкурентное вытеснение слонов морскими свинками).

Поэтому многие до сих пор предполагают, что динозавры исчезли в результате природной катастрофы. Причем в роли последней предполагается то изменение климата на более холодный, то массовые извержения вулканов, то падение астероида.

И все же причина, по которой все данные версии нельзя назвать удачными, весьма проста — что же это за катастрофа такая, которая на суше погубила только динозавров, а на всех остальных группах животных не отразилась (мезозойские вымирания среди насекомых, а также крылатых ящеров птерозавров случились гораздо раньше)? Как можно представить себе вулкан, убивающих динозавров, не отличавшихся интенсивным дыханием (рептилии все-таки), и щадящий активно дышащих млекопитающих? Почему похолодание, уничтожившее практически, уже научно доказанных теплокровных гигантов, не тронуло холоднокровных змей и крокодилов, обитавших в тех же местах?

До недавнего времени большинство ученых думали, что они знали, что к вымиранию динозавров привело падение астероида. Метеорит с размерами около 10 км врезался в полуостров Юкатан в Мексике, в результате чего во всем мире бушевали лесные пожары, возникли цунами высотой в несколько километров, и, впоследствии, наступление эффекта «ядерной(взрывной) зимы» — поднявшаяся в верхние слои атмосферы пыль и гарь от пожаров заблокировали проникновение к земной поверхности солнечного излучения в течение нескольких месяцев или даже лет.

Считалось, что динозавры погибли, вначале от взрыва метеорита, затем сгорели в лесных пожарах и, в конечном итоге, замерзли из-за понижения температуры и гибели зеленой растительности, как источника корма.

Однако, если все было так ужасно, почему же палеонтологи до сих пор не нашли следы массового вымирания растений? Более того, их данные свидетельствуют как раз об обратном — 65 млн. лет назад не так давно появившиеся цветковые растения наоборот переживали бурный всплеск своей эволюции. Кроме того, не совсем понятно, почему "астероидная зима" не уничтожила насекомых, птиц и млекопитающих, ведь они тоже весьма зависели от продуктивности растений, и "кризис фотосинтеза" должен был отразиться и на них.

Кроме того, исследование скорости вымирания видов в сообществе позднемеловых динозавров показало, что она была постоянной на протяжении всего мелового периода. Это говорит не о катастрофе, а о том, что в какой-то момент времени старые виды продолжали вымирать, а новые им на смену не приходили, и так вплоть до полного исчезновения группы. Известный отечественный палеонтолог К. Ю. Еськов сравнил это с ситуацией, когда страна проигрывает войну не потому, что противник стал наносить ей на фронте небывало высокие потери, а оттого что в тылу остановились из-за отсутствия сырья танковые и авиационные заводы.

Теория удара – гибель динозавров.

Теория удара была хороша тем, что была простой и привлекательной. Значительная часть доказательств была взята из тонкого слоя раскопок. Возраст этого слоя составляет 65 миллионов лет (что примерно соответствует времени, когда динозавры исчезли) и встречается во всем мире.

Для сторонников теории удара, образцы пограничных слоев содержит две важнейшие улики. В 1979 году ученые обнаружили, что там была высокая концентрация редкого элемента – иридия. По предположению ученых, иридий может образоваться только от падения астероида. Иридий находился в горных породах, которые имели вид «шариков» возникших под воздействием огромного давления ударной волны при падении астероида.

Исходя из наличия шариков, а также ряд других доказательств, доктор Алан Хильдебранд из Университета Калгари делает вывод, что удар пришелся в районе полуострове Юкатан, образовав при этом кратер, известный сегодня как Чиксулуб. Химический анализ позже подтвердил, что шарики и в самом деле произошли из горных пород кратера.

Теория удара казалось бы, дала полный ответ на вопрос о гибели динозавров. Так Хильдебранд и другие сторонники теории удара утверждал, что событие, произошедшее 65 миллионов лет назад (падение астероида) и последствия этого события и явилось причиной гибели динозавров.

Но группа ученых под руководством профессора Герта Келлера из Принстонского университета и профессор Вольфганг Штинисбек из Университета Карлсруэ не торопятся согласиться с выводами теории Хильдебранда. Они обнаружили ряд геологических несоответствий, которые предлагают, что истина может быть гораздо сложнее. Короче говоря, что кратер на Юкатане слишком стар, чтобы быть причиной гибели динозавров.

Свои исследования они сосредоточили на ряде горных пород в Мексике, где слой иридия был отделен от шариков многометровым слоем песчаника. Это исследование подверглось критике сторонниками теории удара. Так профессор Ян Смит из Амстердама, развеял идеи Келлера. Смит утверждал, что слой песчаника был образован массивными волнами цунами, вызванного падением астероида, и не подрывает идею одного удара.

Но группа Келлера нашли доказательства — такие, как древние норы червей — он предположил, что отложения песчаника были не сплошными, а разделялись норами ископаемых червей. Они пришли к выводу, что существует зазор около 300 тысяч лет между отложением шариков из кратера Чиксулуб, и отложениями иридия, как составная часть астероида. Итог их работы заключен в следующих выводах:

1. Кратер Чиксулуб, слишком стар, чтобы быть причиной гибели динозавров.

2. Должно быть, был еще один удар в другом месте, который и был виновником апокалипсиса. Кратер от падения этого метеорита еще не найден.

В 1990 году удалось идентифицировать остатки большого, 180-километрового кратера, который был обнаружен недалеко от города Чиксулуб, на полуострове Юкатан, в Мексике. Кратер такого размера образовался в результате столкновения с Землей на скорости 80 тысяч км в час и взрыва 14-километровой кометы или астероида.

Это случилось на заре истории планеты Земля, около 3,5 миллиардов лет назад. Когда астероид врезался в Землю, его кинетическая энергия (а энергия эта огромная для массивного тела, летящего на высокой скорости) превратилась в тепловую энергию. А так как тепловая энергия выделяется в очень короткий промежуток времени, то происходит взрыв. Учитывая, что астероид был довольно крупный, энергия взрыва испаряет воду океана в месте удара, расплавляет кору, выбрасывая ее в воздух. Миллиарды тонн породы в виде расплавленных капель-шариков упали в море и в течение ближайших нескольких дней были захоронены в осадочных слоях морского дна.

По словам Гэри Байерли, точная дата падения астероида не известна, но он упал на некоторое расстояние от того места, где они обнаружили застывшие шарики горной породы и, вероятно, в воду, а не на суше. Такие выводы ученый сделал на основании изучения состава шариков.

Минеральный состав найденных шариков не соответствует тому составу, который можно было бы ожидать от испарения континентальной коры, хотя количество воды, покрывающую поверхность Земли в данный период, было меньше, чем имеется на сегодня. Байерли продемонстрировал плиту сероватого камня, на которой были видны слой шариков, который переплетается со слоями песка или ила.

Падение астероида вызвало гигантское цунами. По словам ученого, волна цунами обогнула весь земной шар за 30 часов. Поток воды, вероятно, накрыл все, кроме гор. Байерли так же указал на то, что цунами смыло огромные массы земли, резко изменяя береговые линии континентов. Тепловое действие взрыва испарило воду в океанах на глубину от 9 до 90 метров.

Погибли все или почти все живые организмы, которые обитали в то время на Земле или вблизи поверхности океана.

По словам ученых, на Земле уже существовали примитивные, бактериальные формы жизни. И если упавший астероид был размером около 32 километров в диаметре, он уничтожил бы все на поверхности Земли. Первый горячий пар и расплавленная порода оказали бы наибольшее губительное действие на жизнь, а разрушительное цунами довершило катастрофу.

После этого наступила невероятно холодная зима, вызванная содержащимися в атмосфере частицами пыли, которые препятствовали поступлению света Солнца. Те живые организмы, которые выжили, вероятно, обитали в глубинных породах ниже поверхности Земли. Подобные катастрофы, возможно не таких масштабов, происходили на Земле и в более поздний период. Например, одно из последних событий — взрыв кометы над территорией будущей Канады, произошел, относительно, недавно: всего 12900 лет назад. К каким последствиям это привело, читайте здесь.

Байерли впервые обнаружил доказательства этой катастрофы случайно, в 1984 году, когда он изучал древние вулканы в Австралии и Южной Африке. Он опубликовал свою первую работу по этой проблеме в 1986 году. В настоящее время принято считать, что внутренняя часть Солнечной системы пострадала дважды в результате массивной бомбардировки астероидами или кометами таинственного происхождения.

Да, такая катастрофа могла бы привести к гибели динозавров, но сейчас небольшая группа ученых считает, что все имеется больше доказательств того, что эта теория не совсем верная. Это предложение вызвало одни из самых ожесточенных научных споров в последнее время.

Чтобы лучше понять уровень разрушений, которые могли бы возникнуть в результате столкновения крупного астероида с Землей, исследователи Принстонского университета разработали новую модель, которая может более точно моделировать сейсмические эффекты таких ударов, и помогает выяснить новые сведения о поверхностной и внутренней части планет на основе прошлых столкновений.

Принстонские исследователи создали первую модель, учитывая эллиптическую форму Земли, поверхностные характеристики и рельеф океанских глубин, что позволяет выяснить, как сейсмические волны, порожденные столкновением метеорита, будут распространяться между странами и внутри планеты. Текущие прогнозы опираются на модели сферического мира, поэтому результаты не в полной мере достоверны. Об этом сообщили исследователи в октябрьском выпуске Международного Геофизического журнала.

Исследование проводится в лаборатории. Профессор Блэр смоделировал удар астероида, который образовал кратер Чиксулуб в Мексиканском заливе. Суммарная мощность выделившейся энергии была эквивалентна взрыву 2 миллионов водородных бомб, что, по мнению многих ученых, вызвало массовое вымирание динозавров около 65 миллионов лет назад.

Также команда ученых показала, что сейсмические волны, вызванные столкновением с метеоритом, будут рассеяны, а не сфокусированы, что вызвало менее тяжелые смещения земли. Следовательно, цунами, сейсмическая и вулканическая активность были не столь разрушительны, чем предполагалось ранее.

Так как Земля имеет различную плотность, которая зависит от состава земных пород, то и сейсмические волны распространяются с различной скоростью. Ученые могут определять характеристики планет и их спутников, сравнивая ударный кратер с разрушениями противоположной точки и места ее расположения.

Суть разработанной модели заключается в том, что после удара метеорита, сейсмические волны распространяются через поверхность Земли, как после камня, брошенного в воду, и встречаются на противоположной стороне.

Но их суммарная энергия не столь разрушительна, так как из-за неоднородности планеты и ее эллиптической формы, часть волн отклоняется, рассеивается, или поглощается земными породами. Поэтому и смещение земной коры будет не таким огромным (порядка 10-15 метров), а в 3-5 раз меньше.

Таким образом, можно сделать вывод: падение астероида не было основной причиной гибели динозавров.

Ученые заявили, что массовое вымирание в конце мелового периода, которое связывают с падением огромного астероида, образовавшего кратер Чиксулуб, возможно не связано с этим событием. Модель показывает, что противоположные фокусировки сейсмических волн от удара объекта такого размера, было чрезвычайно переоценено в предыдущих расчетах, следовательно, разрушения были не столь масштабные и значительные.

Результаты исследований выходят за рамки событий мелового периода. Мы можем, в принципе, теперь оценить, насколько большой метеорит может вызвать катастрофические события. Например, мы обнаружили, что для возникновения тех катастрофических последствий, которые случились 65 миллионов лет назад, необходимо увеличить радиус упавшего астероида в пять раз, сохранив при этом его скорость и плотность.

Появление цветковых растений – гибель динозавров.

Исследуя теорию удара, получается, что, видимо, в какой-то момент времени динозавры просто не смогли преодолеть возникшие перед ними серьезные проблемы. Но что это могло быть? Я считаю, что скорее всего, дело обстояло следующим образом.

Как мы помним, в начале мелового периода появились цветковые растения, которые уже к его середине стали преобладать на суше. Именно им удалось создать такую жизненную форму, как трава (у предшествующих им голосеменных подобного почему-то не получилось). Стали возникать травяные ландшафты вроде лугов и степей, которые весьма понравились как динозаврам (именно тогда возникают гигантские травоядные, вроде трицератопсов), так и другим животным. В том числе и млекопитающим, которые до этого были в основном насекомоядными.

Именно тогда среди этих небольших зверьков появляются первые настоящие растительноядные животные.

По размерам они и по внешнему виду они чем-то напоминали морских свинок, хотя не являлись их родственниками. Как известно, травоядные животные быстро нагуливают вес, поэтому на них можно с удовольствием поохотиться, было бы кому. Динозаврам такая добыча вряд ли по зубам — слишком уж мелкие и шустрые. Однако вскоре после их появления возникли примитивные хищные млекопитающие, которые и занялись регулированием численности растительноядных.

Несмотря на то, что эти хищники по своему размеру не превышали кошку, они представляли серьезную угрозу не только для своих травоядных собратьев, но, как это ни странно, и для динозавров. Точнее говоря, для их детенышей. Которые оказались совершенно беззащитными перед этими "ночными кошмарами", так как в силу относительно небольших размеров тела не обладали теплокровностью.

Напомню, что теплокровность взрослых динозавров обеспечивали гигантские размеры их тел, из-за чего они хорошо разогревались днем на солнце (в мезозойскую эру практически на всей Земле был теплый климат без резких температурных перепадов). А, поскольку вода, доминирующая в теле любого животного, охлаждается очень медленно, они просто не успевали за ночь остыть.

Этот способ хорошо работает лишь тогда, когда животное не просто большое. А очень большое. Но ведь детеныши динозавров таковыми не были. Поэтому по ночам они, как и обычные ящерицы, остывали и становились вялыми. Что делало их легкой добычей для проворных теплокровных охотников. Именно этим можно объяснить то, что в позднемеловых отложениях попадается много молодых динозавриков, которых, судя по следам зубов, убили именно хищные млекопитающие. В более ранних слоях такие находки весьма редки.

Казалось бы, справится с этой напастью достаточно просто — нужно лишь увеличить размеры тела новорожденных динозавров, то есть объем яиц. Однако не тут-то было — если сделать яйцо слишком большим, скорлупа не выдержит давления жидкости, а если увеличить толщину скорлупы, зародыш задохнется, так и не родившись. Поэтому сделать так, что бы детишки становились теплокровными сразу после вылупления, динозаврам не удалось.

Но неужели взрослые динозавры даже не пытались защитить свое потомство? Судя по всему, еще как пытались — у некоторых динозавров в позднем мелу вырабатываются поведенческие механизмы охраны кладки и защиты молодняка. Однако такая защита оказалась весьма неэффективной — при столь большой разнице в размерах возникала опасность того, что родители в пылу битвы могли затоптать собственных детей (что, видимо, часто случалось и на самом деле).

Итак, маленькие млекопитающие сокрушили гигантских динозавров, уничтожая их детенышей. Подобная тактика оказалась весьма эффективной — динозавры, не способные защитить свое молодое поколение, оказались в "эволюционном проигрыше". Поэтому им ничего не оставалось, как тихо исчезнуть с лица Земли, оставив территорию за победителями.

Вывод: Как вы думаете, что, если бы динозавры были разумными, и у них существовало что-то вроде науки, смогли бы тогда их ученые понять, что появление цветковых растений сулит им верную гибель? Мне почему-то кажется, что нет. Вряд ли кто-нибудь из рептильных "умников" смог бы построить подобный прогноз, поскольку в текущий момент времени подобная закономерность не представляется очевидной. Поэтому, вполне возможно, что в настоящее время на Земле уже произошло какое-то событие, запустившее последний отсчет времени, отведенного человечеству на существование. А мы про это пока что и не догадываемся…

Список используемой литературы:

«Большая книга интересных фактов». Издательство ООО «Эксмо», 2011г.

«Динозавры. Монстры доисторической эпохи». Издательство «Феникс», 2011г.