Четвертичный период климат. Четвертичный период кайнозойской эры: описание, история и обитатели
Продолжающемуся и поныне; в стратиграфической шкале следует за неогеновой системой (периодом). Начало четвертичного периода принято Международной стратиграфической комиссией (MCK) и Международным союзом геологических наук в 1,65 млн. лет. В официальной схеме CCCP продолжительность четвертичного периода составляет около 0,8 млн. лет, а некоторые учёные в и Западной Европе определяют его в 2,5-2,4 млн. лет.
Впервые четвертичные отложения были выделены в самостоятельная группу в середине 18 века. В 1760 итальянский учёный Дж. Ардуино разделил все горные породы на 4 группы, самые молодые из которых назвал "четвёртым подразделением гор". В 1825 французский учёный Ж. Денуайе предложил выделить послетретичные отложения в особую четвертичную систему. В 1830 Ч. Лайель ввёл термин "новейшие" отложения, а в 1832 предложил термин " " для обозначения всех отложений моложе плиоценовых. В 1846 швейцарский геолог Э. Форбс использовал термин "плейстоцен" для обозначения отложений только ледникового времени, исключая современные. В дальнейшем термин "плейстоцен" закрепился в понимании Форбса, а для послеледниковых (или современных) отложений П. Жерве ввёл термин "голоцен". В 1922 А. П. Павлов предложил заменить название "четвертичного периода" названием "антропоген", или "антропогеновый период" в связи с тем, что главным событием в этом периоде было появление и становление человека. В 1963 оба названия "четвертичный" и "антропогеновый" были признаны в CCCP как равнозначные.
Подразделения. В 1963 решением MCK в принятом в CCCP объёме четвертичной системы выделены 4 основных подразделения: нижне-, средне- и верхнечетвертичные и современные. По таксономическому рангу они ниже яруса и зоны, поскольку вся четвертичная система по своему объёму соответствует одной зоне Globorotalia truncatulinoides. В 1959 В. А. Зубаков и И. И. Краснов предложили стратиграфическую классификацию подразделений четвертичной системы, с некоторыми изменениями принятую в 1973. Ниже зоны выделены: раздел, звено (соответствует основным подразделениям схемы 1963), ступень, или климатолитический стадиальный уровень, или наслои. В региональных стратиграфических схемах в качестве основных подразделений выделяются горизонты , обычно отвечающие ступеням (климатолитам) общей шкалы. Интервал 1,65-0,8 млн. лет, пока включаемый в CCCP в состав плиоцена, выделяется в качестве самостоятельного раздела — эоплейстоцена (табл.).
В Западной Европе этот интервал относят к нижнему плейстоцену, а отложения, выделяемые в CCCP в качестве нижнего и среднего звена, считают среднеплейстоценовыми. В эоплейстоцене в межрегиональной схеме (1986) ступени (горизонты) не выделены, хотя во многих региональных схемах они существуют.
Существенное отличие четвертичной системы от остальных систем фанерозоя обусловило использование определённых методов исследования и специфику комплекса разрабатываемых проблем (см. ).
Очертания суши и моря за четвертичный период претерпели не столь большие изменения, поэтому на современной суше господствуют континентальные отложения , на которых строится детальная стратиграфия четвертичной системы. Наиболее характерной чертой четвертичного периода являются резкие изменения климата, приводившие к периодическому развитию материковых оледенений и к чередованию аридных и плювиальных эпох. Большинство учёных к 30-м гг. 20 века стояло на позиции полигляциализма и ритмичности климатических колебаний, проявившихся в чередовании ледниковий и межледниковий; связь этих колебаний с астрономической теорией колебаний климата находит всё большее количество сторонников.
К началу 20 века австрийские учёные А. Пенк и Э. Брикнер разработали ледниковую стратиграфию Альп, основанную на выделении 4 оледенений: гюнцского в плиоцене (эоплейстоцене, если принимать границу антропогена 1,65 млн. лет), миндельского, рисского и вюрмского в плейстоцене. Позднее было открыто ещё одно древнейшее — дунайское оледенение. Для материковых оледенений, покрывавших громадные площади материков Северного полушария, были разработаны собственные стратиграфические схемы, с известной степенью условности сопоставляющиеся с альпийской; при этом оледенения иногда подраздеяются на стадии и межстадиалы. Влияние периодических оледенений сказалось и на Мировом океане что устанавливается по изменению содержания в раковинах планктонных организмов, поднятых со дна океана , изотопов кислорода d18О (смена прослоев с холодолюбивыми и теплолюбивыми видами). В 1986 была создана межрегиональная стратиграфическая схема для Европейской части CCCP, основанная на комплексной методике, био-, климато- и магнитостратиграфии с учётом радиологических данных. Составлена также унифицированная схема для Западной Сибири и проведена корреляция их с Западной Европой и Северной Америкой .
Общая характеристика. Изменения климата приводили к существенной перестройке природных географических зон. В моря Западной и Южной Европы проникли северные виды моллюсков. Вымерло большинство неогеновых форм млекопитающих и достигли расцвета новые типично четвертичные группы, такие, как слоны, настоящие быки, однопалые лошади, некорнезубые полёвки и др. В некоторых из этих групп на протяжении четвертичного периода происходило вымирание одних форм и появление других, что дало возможность выделить ряд последовательно сменяющихся фаунистических комплексов (табл.).
Оледенения оставляли после себя морены, флювигляциальные и озёрно-ледниковые отложения. В период максимального распространения ледников их общая площадь примерно втрое превышала современную. Льдами покрывались обширные площади океанов, а область развития многолетнемёрзлых пород простиралась до Южной Франции . Наиболее суров был климат в связи с большей аридизацией во время позднеплейстоценовых оледенений, хотя площади, занятые льдами, были меньшими. В прилежащих к оледенению областях возникла широкая перигляциальная зона со своеобразным ландшафтом, сочетавшим тундры и степи. Лесная зона оттеснялась к югу, суживалась, а местами вовсе исчезала. В перигляциальной зоне формировались лёссы и лёссовидные породы; обитала холодолюбивая фауна: мамонты, шерстистые носороги (в настоящее время вымерли), овцебыки, северные олени, песцы, лемминги, полярные куропатки (в то время распространившиеся до предгорий Крыма и Северного Кавказа), а также степные и лесостепные группы — лошади, сайга, бизоны, большерогие олени. Во время межледниковий восстанавливалась близкая к современной зональность; климат становился иногда теплее современного.
Во время ледниковий уровень моря понижался иногда до 100 м и более по отношению к современному и на месте морских проливов возникали сухопутные "мосты", по которым происходила миграция наземных фаун. В межледниковья уровень моря вновь приближался к современному. Местами, как, например, на северо-востоке Европейской части CCCP и на севере Западно-Сибирской равнины, уровень моря и во время оледенений был выше современного, что может быть связано с гляциоизостатическим погружением этих районов.
О многократности климатических колебаний свидетельствуют кислородно-изотопные кривые, составленные английским учёным Н. Шеклтоном и американским — Н. Опдайком, и кривые инсоляции югославского учёного М. Миланковича, советских астрономов Ш. Г. Шараф, Н. А. Будниковой и др.
Около 10 тысяч лет назад на рубеже плейстоцена и голоцена произошло глобальное изменение климата. Уровень океана был поднят почти на 100 м выше современного. Произошли существенные изменения в ландшафтах и растительном покрове, вымерли многие животные, не сумевшие приспособиться к новым условиям. В Северной Америке граница леса продвинулась почти на 1000 км к северу, такая же картина наблюдалась и на севере Евразии (в несколько меньших масштабах).
Четвертичный период — время становления и развития человека. Первое проявление Ноmo erectus (питекантропа) в восточной Африке датируется около 1,6 млн. лет.
Сопоставление последовательности событий на Восточно-Европейской равнине с историей первобытного человека показывает, что на протяжении большей части плейстоцена, начиная с лихвинского межледниковья и до микулинского межледниковья, на равнине обитали люди средне- и позднеашельской эпохи. К микулинскому межледниковью относится мустьерская культура, которая продолжала существовать и в первую половину последней ледниковой эпохи. В это же время начинает расселяться позднепалеолитический человек. Следы более ранней, чем среднеашельская, культуры установлены в CCCP лишь в Закавказье (стоянка Азых в Азербайджане, возраст её около 0,7-1 млн. лет), а также в Закарпатье (стоянка Королёво) и на юге Таджикистана (Кульдара, 750-800 тысяч лет). Первобытные люди (Ноmo sapiens) мигрировали во время межледниковий далеко на север, а в холодные ледниковья откочёвывали на юг континента . В позднем плейстоцене они широко расселились на огромных пространствах перигляциальных степей. К этому времени человек уже умел строить жилища, изготовлять примитивные орудия труда и охоты (рис.), шить одежду, пользоваться огнём.
Переход от позднего палеолита через мезолит к неолиту совпадает с перестройкой природной среды от позднего плейстоцена к голоцену.
В течение четвертичного периода происходили мощные тектонические движения земной коры , особенно в горных поясах, интенсивно проявлялся вулканизм. Среди континентальных отложений, господствующих на современной суше, различают ряд генетических типов, отличных по генезису, строению и составу. Кроме
Тектоника . Глобальное похолодание, начавшееся в миоцене, в квартере привело к развитию гигантских покровных ледников Северного полушария (рис. 25). Вся история четвертичного периода слагается из чередований волн тепла и холода – климат стал главным фактором, определявшим специфику природных геологических процессов. Соответственно климатическим условиям накопления, все четвертичные отложения распределены между двумя разделами: плейстоценом и голоценом.
Плейстоцен объединяет отложения ледниковий и межледниковий.
Голоцен охватывает только послеледниковые (современные) накопления.
Во время ледниковых этапов господствующими агентами становились ледники, которые занимали до 30 % площади суши, а многолетняя мерзлота охватывала еще 20 %. В океанах до 50 % площади поверхности также покрывали шельфовые, припайные и плавучие льды. На суше ледниками накапливались толщи отложений моренных и водно-ледниковых. Близ границ ледников – в перигляциальных условиях формировались лессовые отложения. Атмосферная влага концентрировалась в ледниках, уровень океанов понижался на 100 м и более,обводненность суши снижалась. Под давлением ледников земная кора прогибалась, уклоны рек уменьшались – падала скорость течения. Поэтому в речных долинах господствовали процессы аккумуляции, что вело к накоплению избыточных толщ аллювия. Во время межледниковий и в голоцене влажность климата увеличивалась, происходило гляциокомпенсационное поднятие материков – уклоны рек возрастали. Реки активизировали эрозионную работу, размывали и выносили аллювий – в речных долинах возникали надпойменные террасы. Накапливались озерные и болотные отложения, формировались развитые горизонты почв.
Рис. 25. Океаны и суша позднего плейстоцена
В голоцене продолжилась альпийская складчатость, материки и океаны приобрели современные размеры и очертания (рис. 26).
Органический мир . Сильнее всего климатические колебания проявлялись в высоких и умеренных широтах, тогда как на экваторе их почти не ощущалось. Синхронно господству холодных либо теплых условий изменялись и все природные процессы: сужались либо расширялись климатические пояса и природные зоны. Во время оледенений расширялись пояса полярные, субполярные и умеренные – их границы смещались к низким широтам. Только во время оледенений распространялась специфическая природная зона – перигляциальная. Перигляциальной зоне характерны сплошная поверхностная многолетняя мерзлота, низкие температуры воздуха и малое количество атмосферных осадков. В таких условиях складывались своеобразные ксерофильные фитоценозы, сочетавшие характерные черты современных тундр и высокогорных степей.
Рис. 26. Океаны и суша голоцена
Климатические колебания обусловили многократные миграции животных и смену растительности. Расширение областей континентального климата привело к экспансии азиатских представителей фауны, захвативших территории Европы и Северной Америки. По данным Р. Флинта, из 119 видов млекопитающих, ныне обитающих в Европе и соседних частях Азии, 113 появились в четвертичном периоде благодаря миграции. Около 40 000 лет назад распространился человек современного облика. Примерно на рубеже с голоценом вымерли некоторые типично плейстоценовые виды млекопитающих: мамонты, носороги шерстистые, медведи и львы пещерные, лемминги копытные. В голоцене впервые в истории планеты сформировались природные зоны тундры, лесотундры и тайги. За последние сто лет по степени изменения земной коры техногенная деятельность вошла в состав ведущих геологических агентов.
Важнейшими событиями развития органического мира в четвертичном периоде явились следующие:
становление современного состава биоты;
широкое распространение представителей азиатской фауны в Северном полушарии;
формирование современной структуры природной зональности;
возникновение зон тундры, лесотундры и тайги;
развитие и распространение человека разумного.
Мы сейчас живем в четвертичном периоде. Иначе его нанимают антропогеном, эрой человека. Это самый короткий период в истории - ему вряд ли больше 3 млн. лет. Для сравнения отметим, что возраст Земли как планеты оценивается сейчас в 4,5 млрд. лет.
В геологии много нерешенных проблем. Одна из них - определение границы между четвертичным и предшествовавшим ему третичным периодом. Границы между геологическими периодами (или системами) обычно совпадают с крупными изменениями географической оболочки, изменяющими лик Земли. Мнения ученых о том, что считать важнейшими событиями, расходятся. Соответственно предлагаются различные уровни для проведения нижней границы четвертичного периода.
В ходе дискуссии, продолжающейся уже более 30 лет, были предложены следующие основные принципы определения этой границы:
- начало сильного похолодания, сопровождавшегося изменением всей природной обстановки;
- появление оледенений равнинных областей;
- изменение фауны млекопитающих;
- изменение фауны ;
- появление человека как социального существа.
Попробуем разобраться в этой проблеме.
Прежде всего, необходимо сказать, что на протяжении третичного периода на поверхности нашей планеты происходили очень важные события. В период мощного альпийского горообразования сформировались самые высокие складчатые горные системы: Альпы, Кавказ, Гималаи, Кордильеры. Тектонические движения отмечались и в пределах более устойчивых платформенных областей. В течение палеогена (65-25 млн. лет назад) мощные глубинные расколы потрясали и Восточную Африку - возник Восточно-африканский рифт.
Периоду мощных воздыманий предшествовал период столь же сильного прогибания земной коры. В палеогене на месте альпийской складчатой зоны, протянувшейся от Пиренеев до Гималаев, существовал огромный морской бассейн - Тетис. Море заливало прогнувшиеся части платформенных областей: Восточную, Южную и Центральную Европу, Северную Африку, Западную Сибирь. Максимальных размеров море достигло около 40 млн. лет назад. Процесс горообразования начался 40-20 млн. лет назад. Уровень моря понизился. Средняя высота суши возросла.
В течение палеогена в северном полушарии преобладал теплый и влажный климат. В неогене (25-3 млн. лет назад) климат стал значительно холоднее и суше.
Здесь мы подходим к первой группе признаков, по которым предлагают проводить границу четвертичного периода. Эти признаки связаны с похолоданием и появлением оледенений. Длительные промежутки времени, когда климат на всей Земле был холодным и сухим, а значительные пространства суши покрывал толстый панцирь ледников, - характерная особенность четвертичного периода. Не случайно его иногда называют ледниковым периодом. Ледниковые периоды случались в истории Земли неоднократно. Следы материковых оледенений обнаружены в слоях, относимых к карбону и перми (300-250 млн. лет), венду (680-650 млн. лет), рифею (850-800 млн. лет). Самые древние ледниковые отложения, обнаруженные на Земле, имеют возраст более 2 млрд. лет.
Причины материковых оледенений еще не выяснены. Существует множество гипотез. Югославский ученый М. Миланкович объяснял возникновение и исчезновение оледенений колебаниями поступающего на Землю солнечного тепла за счет периодических изменений некоторых параметров земной орбиты. Оледенения связывают с общим подъемом суши, с запыленностью вулканическим пеплом (и то и другое - результат альпийского горообразования). Вероятно, все названные, а также и многие другие, нам еще не известные факторы действовали совместно, в результате чего природные системы Земли включались в особый ледниковый режим.
Крайне важно определить время начала похолодания климата. По данным международных исследований, проводившихся и последние годы в Антарктике, площадь ледникового покрова в Антарктиде ныне составляет 14 млн. км 2 , объем - 24 млн. км 3 (90% объема всех современных ледников). Подсчитано, что если бы все ледники Антарктиды растаяли, то уровень полнился бы на 55 м. Новые данные показывают, что этот гигантский ледниковый щит начал формироваться значительно раньше, чем предполагали исследователи еще сравнительно недавно. Ледники горно-долинного типа в Западной Антарктиде стали образовываться уже в эоцене (50-40 млн. лет назад). Отдельные ледники достигали уровни моря. Валунный материал разносился айсбергами. Нищему охлаждению южного полушария способствовало открытие пролива Дрейка. Вследствие тектонического опускания исчез «мост», связывавший Антарктиду с Южной Америкой. Образовалось Антарктическое круговое течение. Это произошло приблизительно 23 млн. лет назад. Наиболее сильная перестройка природной среды - появление покровных ледников и связанное с этим охлаждение донных океанических вод - относится к среднему миоцену (20-15 млн. лет назад).
Исследования в районе моря Росса показали, что оледенение шельфа здесь было 5,5-3,7 млн. лет назад. Затем ледники несколько сократились. Около 2,6 млн. лет назад вновь стали увеличиваться, вскоре достигнув современных размеров.
Получены данные о начале ледниковых явлений и в других частях земного шара. Наиболее ранняя морена в Исландии залегает поверх базальта, датированного 3,1±0,1 млн. лет назад. В это время ледники достигли уровни моря, моренный материал разносили айсберги. В морских отложениях Северной Атлантики, датированных этим временем, находят ледниковый детрит. Около 3 млн. лет назад началось оледенение Скалистых гор в Северной Америке. Древнейшие тиллиты (ледниковые отложения) в горах Сьерра-Невада (Калифорния, США) имеют возраст 2,7-3,1 млн. лет назад. Вероятно, этим же временем следует датировать древнейшее оледенение Альп - бибер.
Таким образом, геологические данные достаточно отчетливо показывают, что на протяжении третичного периода происходило нарастающее похолодание климата, сопровождавшееся усилением ледниковых явлений. Оледенение Антарктиды началось 50-40 млн. лет назад, приобрело значительные размеры 20-15 млн. лет назад, современного объема ледники достигли около 2,7 млн. лет назад. Тогда же, 3-2,7 млн. лет назад, ледники появились в горах Северной Америки и Европы.
Посмотрим, какие изменения происходят в это время в биосфере. Вымирают животные, наиболее характерные для мезозойской эры: динозавры, ихтиозавры, плиозавры, летающие ящеры - и бурно развиваются млекопитающие, вначале представленные примитивными формами. Около 50 млн. лет назад появились насекомоядные, грызуны, приматы, хищные, копытные, китообразные.
В третичном периоде наступил расцвет покрытосемянных растений, 50-40 млн. лет назад появляется все большее количество современных видов. Теперь они преобладают в растительном покрове Земли.
Особенно заметные изменения в растительном и животном мире происходят в конце третичного периода. Об этом свидетельствуют исследования морских и прибрежно-морских отложений. Эти отложения содержат обильную фауну: пластинчатожаберные и брюхоногие моллюски, фораминиферы, остракоды. Со временем состав фауны в морских слоях менялся. Это происходило в результате эволюционного развития морских организмов и изменения окружающих условий - морские организмы очень чутко реагируют па изменение глубины, солености и температуры морской . Расчленение и датировка позднеетретичных отложений, в частности на юге и юго-востоке Европы, проводились в большой мере на основании изучения видового состава и морских организмов. На основании этих же данных были сделаны выводы относительно изменений климата.
Следует заметить, что сопоставление остатков фауны, найденных в геологических слоях в различных частях земного шара, - дело сложное. Земная поверхность всегда отличалась сочетанием свойств прерывистости и непрерывности. Природные изменения имели метахронный характер - одни и те же импульсы вызывали различные ответные реакции в природных зонах. По-разному шел эволюционный процесс у животных и растений. Однако не подлежит сомнению тот факт, что наиболее резкие изменения внешних условий (например, значительное похолодание и потепление) отражались на развитии организмов в самых различных частях земного шара. Необходимо найти и правильно истолковать признаки этих изменений и провести по ним границу между стратиграфическими подразделениями. Сопоставление геологических слоев во многом облегчается тем, что в последние годы стали широко применяться абсолютные датировки (при помощи радиоактивных изотопов) и палеомагнитные измерения горных пород. Исследование соотношений изотопов кислорода, содержащихся в раковинах моллюсков, позволяет достаточно точно определить температуру воды, в которой жили морские организмы.
Как мы уже говорили, в начале третичного периода на юге Европы располагалась прибрежная часть огромного морского бассейна - Тетис. В середине периода он распался па несколько самостоятельных бассейнов. Их очертания, глубины и соленость несколько раз менялись на протяжении позднеетретичного времени, соответственно менялись и виды моллюсков. Резко преобразуется состав морской фауны при переходе от морских слоев табиано к отложениям пьяченца. На этом уровне ряд морских организмов вымирает и появляются новые. Этот рубеж совпадает с инверсией магнитного поля Земли: переход от эпохи обратной намагниченности Гилберта к эпохе прямой намагниченности Гаусса. Это произошло 3,3 млн. лет назад.
Стратиграфически выше на юге Европы залегают калабрийские слои, соответствующие новому наступлению моря на сушу. Исследование показало, что на протяжении их формирования климат Европы продолжал изменяться. На основании применения анализа изотопов кислорода установили, что в начале существования калабрийского моря поверхностных вод у берегов Италии составляла 23-25°С; в конце она понизилась до 15°С. Калабрийские слои отвечают в целом эпохе обратной намагниченности Матуямы. На ее протяжении имел место эпизод прямой намагниченности олдувей.
В поздпетретичное время происходили существенные изменения и в составе наземной фауны. Около 25 млн. лет назад в Европе вымерли сумчатые, хищники (креодонты), примитивные копытные. На смену им пришли представители семейств, существующих и поныне: медведи, барсуки, гиены, хоботные, лошади, свиньи, антилопы, олени, быки, бараны. Развитие наземной фауны протекало скачкообразно. Наиболее крупные изменения совпадали с перестройками основных экосистем. Это позволяет исследователям выделять фаунистические комплексы и сопоставлять их развитие в различных частях земного шара.
Приблизительно 10-8 млн. лет назад на юге Европы господствовал валлесийский фаунистический комплекс. В его составе появились лошади - гиппарионы. Их массовое распространение - важный палеогеографический рубеж, свидетельство широкого распространения в умеренном поясе северного полушария степных ландшафтов.
Непосредственным продолжением валлесийского комплекса является турольский (8-6 млн. лет назад). В пределах Средиземноморского бассейна он характеризуется дальнейшим развитием травоядных: лошадей, носорогов, грызунов. Растет число обитателей открытых ландшафтов - степей и саванн: антилопы, гиены, макаки. Это указывает на дальнейшее увеличение засушливости климата.
На юге европейской части России валлесийскому и турольскому комплексам соответствует гиппарионовая фауна: несколько видов гиппарионов, длинноростровый мастодонт. Встречаются носороги-дицерорины, дипотерии, антилопы, жирафы, свиньи, верблюды.
Валлесийский комплекс сменяется турольским. В Европе широко распространяются хоботные: овернский мастодонт, южный слон. Встречаются гиппарионы. Наряду с ними попадаются и современного вида лошади. Существует два вида носорогов, тапиры, бегемоты. Широко представлены парнокопытные: газели, крупные антилопы, мунтжаки, косули, олени, свиньи, верблюды. Руссильонский комплекс отражает дальнейшее увеличение засушливости климата в конце третичного периода. Нижняя границы комплекса оценивается в 6-5,5 млн. лет, верхняя - 4-3 млн. лет.
В области Черного моря с руссильонской фауной сопоставляется молдавский фаунистический комплекс. Палеоэкологическое исследование показало, что во время его существования климат в Причерноморье был теплее, чем сейчас: сухое и теплое лето и сравнительно влажная зима. Довольно значительные пространства были заняты субтропическим лесом, большая часть территории была покрыта растительностью типа саванны. Только на самом деле Причерноморской низменности преобладали сухие степи.
Следующий важный момент в истории развития земной фауны связан с формированием виллафранкского комплекса. Точнее определение его состава и хронологических рамок связанно с большими трудностями, так как в это время резко усиливаются местные особенности в развитии ландшафтов. Некоторые палеозоологи называют следующие признаки выделения этого комплекса: появление настоящих слонов (род Elephas), быков (Leptobos), лошадей (Equus). По начальным буквам этих родов комплекс иногда называют «группой E – L — E». В то же время происходит вымирание мастодонтов, гиппарионов и некоторых других животных. Вымирание старых и появление новых видов происходит не одновременно.
Большинство исследователей разделяют виллафранк на три отдела: нижний, средний и верхний. Нижний виллафранк датируется 3,5-3 млн. лет. В Северной Италии прослежено замещение виллафранкских слоев морскими отложениями, называемыми астий-пьяченца. Зоологи отмечают значительное сходство в составе фауны крупных животных между нижним виллафранком и руссильоном. Заметные изменения в составе фауны наблюдаются при переходе от нижнего к среднему виллафранку. Последний соответствует морским отложениям калабрия.
На юге европейской части России среднему и верхнему виллафранку отвечает хапровский фаунистический комплекс. Исследователи отмечают большие изменения в составе хапровского комплекса по сравнению с предшествующим, молдавским. Они касаются прежде всего уменьшения числа теплолюбивых животных. Исчезают жирафы, тапиры, динотерии, бегемоты, агинотерии, амфиционы. Сокращают свои ареалы мастодонты, махайроды, гиппарионы, обезьяны. По мнению ряда исследователей, хапровский-виллафранкский комплекс - это комплекс нового типа, качественно отличный от всех предыдущих. Господствующее подозрение в нем занимают слоны и лошади. Широко представлены эласмотерии, верблюды, этрусские носороги, крупные олени, антилопы. В хапровских местонахождениях обнаруживается резкое увеличение числа мелких млекопитающих (грызунов, полевок). Это - свидетельство усиления засушливости климата. Вымирание или сокращение ареалов теплолюбивых животных многими исследователями рассматривается как признак похолодания климата. Вспомним, что сильное похолодание установлено в калабрийских слоях. Приблизительно этому же времени соответствуют претиглиенские слои в Голландии. В отличие от предшествующих им слоев рейвера они отражают ухудшение климата.
Итак, согласно данным, полученным из самых различных источников, в конце третичного периода происходило нарастающее иссушение и похолодание климата, достигшее заметных значений 3-2,7 млн. лет назад.
В числе важнейших признаков четвертичного периода было названо появление человека. По биологической классификации, составленной еще Карлом Линнеем, человек помещен в класс млекопитающих, в отряд приматов. Чрезвычайно быстрая, как говорят биологи, «взрывная» эволюция отряда приматов происходила на протяжении третичного периода. Наиболее ранние находки приматов были сделаны в отложениях позднего мела, нижнего и среднего палеогена. Это - омоиды в Азии, плезиапиды в Северной Америке, лемуроиды в Африке. В раннем и среднем эоцене из омоидов развиваются долгопяты, в позднем эоцене из долгопятов - антропоиды (человекообразные обезьяны).
С олигоцена развитие приматов ускоряется. Особую роль в этом процессе сыграла Африка. Наиболее ранние антропоиды - олигопитек, проплиопитек и эгиптопитек обнаружены в олигоценовых слоях Файюмского оазиса и Египте. Абсолютные датировки этих отложений - 33-28 млн. лет назад. Антропоиды жили на заболоченной и залесенной пойме Нила; на более высоких террасах была распространена растительность типа саванны. В течение миоцена (22-18 млн. лет назад) антропоиды широко распространяются на территории Восточной Африки. Они разделяются на три ветви: понгиды (дриопитеки, в том числе «проконсул африканский»), гиббоны, гоминиды.
Местонахождения миоценовых антропоидов обычно приурочены к озерам или рекам, расположенным в тропических лесах или в саванне. Дриопитек «проконсул африканский» обнаружен на местонахождениях Русинга и Сонгор в Кении, его возраст 20-17 млн. лет.
В раннем миоцене, около 17 млн. лет назад, антропоиды (плиопитеки) проникают в Европу. В отложениях среднего и верхнего миоцена Европы известны по крайней мере два вида дриопитеков. Исчезли они в конце верхнего миоцена. Два вида дриопитеков установлены в миоценовых слоях Сивалика - холмистых предгорий Гималайских гор на севере Индостана. Их возраст порядка 16-10 млн. лет. Как и европейские, индийские дриопитеки значительно моложе своих африканских сородичей.
Наиболее близок к австралопитековым рамапитек. На местонахождении Форт Тернан в Кении рамапитек датирован: около 14 млн. лет. Очень близкая форма рамапитека была обнаружена в сиваликских отложениях Индии. По всей вероятности, расселение антропоидов из Африки в Южную Азию происходило на протяжении значительной части миоцена. Датировки местонахождений австралопитековых в Восточной Африке - около 6 млн. лет. Древнейшие свидетельства осознанного изготовления орудий труда: 3-2,5 млн. лет.
Здесь мы возвращаемся к проблеме, поставленной в начале главы, - определению нижней границы четвертичного периода. Некоторые исследователи предлагают провести границу на уровне примерно 600 тыс. лет. В это время на равнинах Европы появились покровные оледенения. Международный геологический комитет рекомендовал проводить границу под калабрийскими отложениями. Есть предложения включить в четвертичную систему плиоцен, в этом случае нижняя граница понизилась бы до 6-5 млн. лет.
Если взять всю сумму признаков, характеризующих качественные особенности четвертичного периода, то граница должна проходить на уровне около 3 млн. лет, что соответствует глубокой перестройке природных систем: существенному похолоданию и иссушению климата, широкому распространению оледенений в высоких широтах и в горах. Эта граница позволяет включить в четвертичный период древнейшие памятники человеческой деятельности. Как пишет академик И. П. Герасимов, «главные критерии, которые должны определять объем и содержание антропогена, должны быть «антропогенными», т. е. палеоантропологическими и археологическими. Все другие геологические феномены, свойственные антропогену, должны изучаться прежде всего а их отношении к эволюции человека и общества».
Перемены, связанные с изменениями климата, случались в истории Земли не раз, но редко какие из них происходили столь стремительно, как это было 1,6 миллиона лет назад. Четвертичный период делится на две геологические эпохи: плейстоцен, длившийся весь последний ледниковый период, и голоцен, начавшийся около 10 тысяч лет назад, когда льды отступили последний раз.
Шерстистые мамонты появились в Европе и Азии, а в Северную Америку они перебрались по «мосту» суши, пролегавшему по Беринговому морю. Огромный бугор у них на голове — это вместилище энергоемкого жира.
Великие перемены.
Европейский пещерный медведь (картинка слева) — представитель животных ледникового периода, известных по остаткам, обнаруженным в пещерах, где он погружался в зимнюю спячку.
Протяженность оледенений куда больше, чем отдельных, хоть и продолжительных периодов похолодания. За время ледникового периода происходят определенные отклонения температур от их средних значений, а всякое резкое понижение температуры сопровождается оледенением — повсеместным расширением ледникового покрова, то есть смещением к югу полярных льдов и сползанием горных ледников. А в периоды потепления, так называемые межледниковья, происходит обратное: льды отступают. К примеру, в настоящее время мы с вами как раз живем в период очередного межледниковья, начавшегося еще в голоцене. Наступление ледниковых периодов не поддается предсказаниям, хотя процессы эти почти наверняка связаны с изменениями орбиты Земли при вращении вокруг Солнца. Подобно изменениям средних температурных значений и, соответственно, площади ледового покрова, изменения солнечной орбиты Земли также по-своему влияют на флору и фауну. И одно из таких влияний выражается в понижении уровня моря вследствие замерзания воды и превращения ее в лед. Другое влияние сказывается на общей картине распределения осадков: в теплое время года иные области становятся более засушливыми, чем обычно. Из-за климатических изменений в плейстоцене больше всего
пострадали растения — особенно на крайнем севере и юге, где медленно надвигавшиеся льды буквально срезали на своем пути верхние слои почвы. Что же до сухопутных животных, то понижение уровня моря нередко шло им на пользу: они могли переселяться по новообразованным «мостам» суши в места, прежде для них не доступные.
Мамонты и мастодонты.
В отличие от шерстистых мамонтов, шерстистые носороги не стали перебираться из Азии в Северную Америку, зато они распространились от северных пределов азиатской тундры до лежавших много южнее степей. Как и современным носорогам, рога им служили и для устрашения соперников, и для самозащиты.
В те времена, когда они процветали, а было это в плейстоцене, пределы ледового покрова простирались до тех мест, где сейчас стоят Лондон и Нью-Йорк. А к югу от границ этих обширных материковых льдов пролегала тундра — открытые огромные пространства поросших травами заболоченных земель, пересеченных реками, которые пополнялись талыми ледниковыми водами и несли их в моря. То были суровые земли, однако, невзирая на стужу, лето превращало их в богатейший источник растительной пищи. Для теплокровных животных это была прекрасная среда обитания. Ну а самыми знаменитыми млекопитающими ледниковой эпохи были мамонты и мастодонты, входившие в две группы одной слоновьей ветви. Степной мамонт, Mammuthus trogontheri, обитавший в Европе около 500 тысяч лет назад, одним из первых приспособился к суровой стуже, отрастив себе длинный плотный шерстяной покров. В отличие от современных слонов, у него была довольно выпуклая макушка и скошенная спина, а у самцов бивни достигали в длину больше 5м. Хорошо известный шестистый мамонт, Mammuthus primigenius, отличался более плотным сложением, при том что рост его составлял меньше 3м. Бивни у него тоже были не маленькие — скорее всего они служили ему, чтобы разрывать снег в поисках корма. Точно так же выглядел и американский мастодонт, Mammut americanum, обитавший в хвойных лесах вдоль южных пределов тундры. Степные мамонты вымерли довольно рано, а волосатые и мастодонты просуществовали много дольше. По некоторым оценкам, мастодонты перевелись около 8000 лет назад, тогда как шестистые мамонты сохранились еще на два тысячелетия. И в гибели тех и других, вероятно, повинны люди — первобытные охотники.
Носороги ледникового периода.
В северной тундре обитали и шертистые носороги, Coelodonta antiguitatis, чьи родичи ныне встречаются главным образом в теплых краях. При росте 2м с лищним у шерстистых носорогов имелась пара крепких рогов из переплетенных и отвердевших волокон — характерный признак, отличающий носорогов от прочих копытных млекопитающих. У них было плотное сложение и длинная шерсть, как у всех млекопитающих ледникового периода, поскольку в крупном теле вырабатывается из пищи большое количество тепла, и толстая шерсть помогает его удерживать. Шерстистые носороги обитали в Европе и Сибири, и дожили они до конца плейстоцена, когда льды отступили снова. Их замороженные останки находили в слоях вечной мерзлоты, а также в нефтеносных пластах в некоторых частях Центральной Европы. У представителя другой группы животных ледникового периода, эласмотерия, рог, похоже, был намного крупнее, чем у любого члена семейства носорогов. Сам же эласмотерий был под стать современному белому носорогу, но рог у него был длиной больше 2м.
Борьба за выживание зимой.
Обладая такими развесистыми рогами, самец ирландского лося, несомненно, был самым величавым животным из всех, что населяли Европу и северную Азию в ледниковый период. Всего же насчитывалось несколько видов этого удивительного оленя, обладателя роскошных рогов, которые он менял из года в год.
Для тундровых растительноядных лето было порой изобилия, а зима — временем тяжких испытаний. С наступлением холодов многие травоядные млекопитающие перебирались южнее — в лесные края, где можно было укрыться от стужи, хотя там им приходилось довольствоваться весьма скудным кормом — древесной корой да почками. К числу таких животных относились северные олени и так называемые ирландские лоси, остатки которых были обнаружены в разных частях Северной Европы и Азии. По тем же миграционным путям следует и современные северные олени, а что до ирландских лосей, они скоро вымерли. Впрочем, в некоторых отдаленных уголках Европы они, вероятно, исчезли только за 500 лет до Рождества Христова. В отличие от травоядных, пещерные медведи коротали зиму в спячке. В некоторых европейских пещерах на глинистых стенах сохранились царапины — явные следы когтей медведей, рывших себе логова.
Могильник в ранчо Ла-Бреа.
Некоторые совершенно очевидные следы жизни животных во времена плейстоцена обнаружились не где-нибудь в далеких северных краях, а едва ли не в самом Лос-Анджелесе — в знаменитых смоляных топях ранчо Ла-Бреа, крупнейшем в мире естественном могильнике ископаемых остатков. В ледниковый период там находились котловины, доверху заполненные вязким асфальтом, которые стали ловушками для многих крупных животных. В позднем плейстоцене климат здесь был более прохладным и влажным, чем в наши дни, и в этом благодатном краю водилось великое множество разнообразных животных — мамонтов, гигантских ленивцев и саблезубых тигров. Сверху смоляные топи нередко засыпало сорванными, увядшими растениями, и зимой, когда асфальт смерзался и затвердевал, животные прокладывали по нему тропы. Летом же под действием солнечного тепла асфальт оттаивал и снова превращался в вязкую черную жижу, и животные, ступая по зимнему следу, тут же увязали в ней без всякой надежды выбраться. Когда же они начинали отчаянно биться, цепляясь за жизнь, то поднимали такой шум, что на него сходились и слетались падальщики, которые вскоре тоже попадали в западню. После каждого такого лета, собиравшего обильную кровавую жатву, зимними дождями наносило в могильник песок и другие осадочные породы — так начинался процесс окаменения. В отличие от большинства других окаменевших остатков, те, что покоятся в ранчо Ла-Бреа, сохранились в первозданном виде — в форме костей. Покров из вязкого асфальта был настолько плотный, что не пропускал воздуха, и скелеты животных пролежали там в превосходном состоянии на протяжении 10 тысяч лет.
Сокровища на дне топей.
В настоящее время большую часть смоляных топей перекопали до самого дна, которое было буквально усеяно ископаемыми остатками позднего плейстоцена. На поверхность были извлечены кости особей около 60 видов млекопитающих и больше 2000 скелетов одних только саблезубых тигров. Самыми крупными жертвами оказались мамонты, а самыми мелкими — летающие насекомые, угодившие в коварную западню явно по недоразумению: уж больно походила она сверху на земную твердь. Не миновала сия горькая участь и птиц. И здесь хрупкие птичьи скелеты сохранились в целости. Единственные, кому удавалось избежать смертельных ловушек, — ночные звери. И скорее всего потому, что после захода солнца поверхность топей застывала.
Калифорния ледникового периода (на картинке)… 20 тысяч лет назад огромный мамонт увяз в смоляной топи — и тут же стал добычей саблезубого тигра, который яростно отбивается от падальщиков, стянувшихся на кровавое пиршество, — аистов, грифов и гигантских волков, крупнейших представителей семейства собачьих. Участники этого пиршества большей частью вымерли около 10 тысяч лет назад.
Царства пернатых.
Гигантский моа, Dinornis maximus, принадлежал к числу крупнейших представителей двух дюжин видов птиц, остатки которых были обнаружены в Новой Зеландии. До появления на острове выходцев из Полинезии, около тысячи лет назад, моа жилось вполне вольготно, тем более что сухопутных млекопитающих, кроме летающих мышей, рядом не было. Взрослый гигантский моа носил в желудке больше 2,5 кг камней, облегчавших ему процесс пищеварения. Моа откладывали только по одному яйцу.
Хотя крупнейшими растительноядными ледникового периода были млекопитащие, на некоторых отдаленных островах, таких, как Мадагаскар и Новая Зеландия, подобных сухопутных млекопитающих не было вовсе. К числу тамошних великанов принадлежали птицы, достигавшие поистине гигантских размеров. К примеру, на Мадагаскаре царствовали слоновые птицы, весившие около полутонны, — эпиорнисы, Aepyornis maximus, оставившие о себе воспоминание в виде самого крупного в мире птичьего яйца. Новая Зеландия прославилась своими моа: представители одного из его видов, Dinornis maximus, имели рост свыше 3,7 м, будучи, таким образом, самыми высокими птицами в природе. Такие птицы могли беспрепятственно развиваться благодаря тому, что на далеких островах, где они обитали, не было ни одного млекопитающего хищника, который покусился бы на них самих или на их птенцов. Большинство гигантских птиц питались семенами, плодами и корнями деревьев. Корм они поглощали вместе с так называемыми желудочными камнями, наподобие гастролитов, которые заглатывали динозавры. Гигантские птицы благополучно пережили климатические перемены, произошедшие в конце последнего ледникового периода, а вот выжить после переселения на острова людей, с их копьями, луками, стрелами и собаками, им, увы, не удалось. Последняя мадагаскарская слоновая птица, судя по всему, вымерла 1000 лет назад, а последний из моа и того раньше — 1800 лет назад.
Исчезновение плейстоценовых видов.
Самый поразительный факт из жизни животных ледникового периода заключается в том, что, по геологическим меркам, они существовали совсем недолго — лишь некоторые из них могли потягаться в долгожительстве с моа, а подавляющее большинство крупных млекопитающих процветали и вовсе 10 тысяч лет назад. Когда же закончилось последнее оледенение, тысячи их видов внезапно вымерли. Больше других областей от повального вымирания пострадала Северная Америка: там вымерли три четверти крупных млекопитающих, включая тех, что канули в смоляных топях в ранчо Ла — Бреа. В чем же причина столь внезапного и повсеместного мора? Некоторые палеонтологи связывают это главным образом с резким изменением климата, вызванным очередным отступлением льдов и наступившим затем потеплением.
Согласно этой гипотезе, неожиданные перемены в жизни растений — и среди прочего облесение тундры — лишили многих млекопитающих главных источников пищи. Но ведь то же самое случалось не раз и прежде, и без столь опустошительных последствий. По этому большинство палеонтологов склонны видеть тому совсем другую причину — быстрое распространение первобытных охотников. По этой теории, великое переселение людей сопровождалось массовым истреблением крупных животных, что, в свою очередь, привело к разрушению естественных пищевых цепей, которые потом так и не восстановились.
Гигантский ленивец, мегатерий, обитал в Южной Америке в ледниковый период. Будучи ростом с современного слона, он легко вставал на задние лапы, а передними, с длинными когтями на конце, хватал верхние ветви деревьев, пригибал к себе и объедал с них листву. Хотя современные ленивцы принадлежат к той же группе млекопитающих, на землю они спускаются редко.
Эра, период, эпоха - понятия, относящиеся к истории нашей планеты и обоснованные наукой о Гее - Земле - геологией. Последний крупный отрезок истории Геи, на протяжении которого оформились ее современные ландшафтные пояса, уже давно называют во всем мире четвертичным периодом. С ним связано множество других понятий и терминов, часть которых известна нам хотя бы понаслышке еще со школьной скамьи. Плейстоцен и голоцен, ледниковые эпохи и межледниковья, ледники и морены, валуны и лессы, многократные колебания уровня океана, мамонт и волосатый носорог, палеолит и неолит, неандерталец и кроманьонец - вот лишь минимальный набор таких символов, за каждый из которых стоит масса взаимосвязанных понятий и событий, происшедших в этот четвертичный период.
Четвертичному периоду посвящены исследования многих тысяч пытливых ученых самых различных отраслей знания.
Геологи исследовали при помощи инструментальных съемок и бурения распределение, характер, состав и мощность напластований осадков, накопившихся за этот период в озерах, речных долинах, на склонах и у подножий хребтов, на приморских низменностях. Определили число, уровни и возраст речных, озерных и морских террас, сопоставили («коррелировали) их по времени на огромных пространствах материков. Почти то же самое проделали океанологи с морским дном во всех морях и океанах при помощи усовершенствованных эхолотов, грунтовых трубок и новейших радиолокаторных приборов.
Почвоведы изучили закономерности и условия почвообразовательных процессов на различных грунтах, в разных зонах и климатах - в тундрах и тайге, в лесах и саваннах, в степях, пустынях и в тропических джунглях.
Климатологи воссоздали климатические и погодные условия, существовавшие на Земле в течение этого периода, создали новое направление в науке - палеоклиматологию.
Гляциологи - они же ледниковеды, отсняли и картировали, исследовали бурами и эхолотами толщи малых и больших ледников всех континентов, изложили историю давно исчезнувших ледовых щитов и предсказали ближайшее будущее горных и равнинных льдов Европы, Азии, Америки, Гренландии и Антарктиды.
Мерзлотоведы изучили условия и закономерности образования, распределения в пространстве вечномерзлых грунтов, их таяния, размывания и переработки водами речных потоков, озер и морей.
Физики и химики разработали и обосновали методику определения абсолютного возраста осадков по минеральным образцам пород и органическим остаткам - раковинам, костям, древесине на основе магнитных, люминесцентных, радиоизотопных и иных методов.
Математики также внесли свою долю мозговой энергии в цифровые обоснования и развитие теории колебаний климата и зависимости его от солнечной активности.
Археологи перекопали и расчистили ножами и щетками десятки тысяч кубометров грунта лессов, суглинков и пещерных отложений в поисках артефактов, остатков пищи, жилищ и костей древнейших и древних людей а антропологи перемерили во всех возможных направлениях и объемах обнаруженные черепа и другие кости наших далеких предков, живших в каменном веке.
Палеоботаники собрали десятки тысяч образцов ископаемых семян, плодов, листьев, древесины, отмыли миллионы образцов зерен, пыльцы и спор, разработали диаграммы смены растительного покрова на протяжении тысячелетий.
Наконец, палеозоологи скрупулезно собрали обломки сотен тысяч ископаемых костей, скорлупок наземных и водных моллюсков, хитиновых покровов насекомых, произвели сотни тысяч замеров, сравнений, сопоставлений древних образцов с современными.
На международных конгрессах Ассоциации по изучению четвертичного периода (INQUA) через каждые четыре года производится обсуждение достигнутых за это время результатов.
К чему, с какой целью была проведена и проводится такая гигантская исследовательская работа? Почему именно четвертичный период привлек столь разносторонние и могучие научные силы?! Ответ на эти вопросы довольно прост. С четвертичным периодом связана вся история развития человека и человечества, современной флоры и фауны, растительности и животного мира, а на тоненькой четвертичной оболочке нашей планеты зиждется все хозяйство и благополучие живущих миллиардов людей и их грядущих поколений.
Для того чтобы дальнейшее изложение было понятно широкому читателю, необходимо дать некоторые современные представления о физических явлениях, которые происходили в биосфере на протяжении четвертичного периода.
Этот период начался около 3-5 миллионов лет тому назад, когда в высоких и средних широтах впервые сказались похолодания. Впрочем нижняя хронологическая таблица, отделяющая четвертичный период от теплого третичного периода, до сих пор проблематична и спорна. Дело в том, что различные ученые при определении ее предлагают свои критерии: начало похолодания климата но разным косвенным показателям; смену теплолюбивой растительности на холодовыносливую; такую же смену животного мира и первое появление человекообразных существ. Не все эти явления совпадают во времени и пространстве, а поэтому споры, предложения и переработки неизбежны. Русский геолог академик А. П. Павлов предложил даже вообще отказаться от наименования четвертичный период, а называть его антропогеном, т. е. периодом появления и жизни «венца творения» - антропоса - человека.
Однако в середине XX в. выяснилось, что человекообразные существа появлялись и развивались на смежных материках по-разному. В Европе и Азии это произошло около полумиллиона лет тому назад, а в Африке зинджантропы и австралопитеки существовали уже за 1700 тысяч и даже 2700 тысяч лет до наших дней.
Итак, европейцам и азиатам надо, очевидно, пользоваться своими местными критериями. Здесь, в Евразии, все события, связанные со сменой и формированием климатов, флор и фаун, с появлением и с историей человека укладываются в последний миллион лет.
В четвертичное время на всей планете происходила серия похолоданий, вызывавшая местами оледенения хребтов и даже равнин. Поэтому этот период (или век) называют также ледниковым (рис. 1). Холодные «фазы» во время которых развивались оледенения («гляциалы»), разделялись «фазами» потеплений - межледниковий («интергляциалов»). Четыре европейских оледенения - гюнц, миндель, рисс, вюрм, разделенных тремя межледниковьями, принято называть плейстоценом. В очередном - четвертом - интергляциале (голоцене) живем в мы в нашу относительно теплую эпоху. Природа и факторы похолоданий и потеплений на нашей планете до сих пор слабо выяснены. Имеются сторонники внешних - космических и астрономических - причин изменения климата: периодического изменения интенсивности излучения Солнца, наклона оси эклиптики, движения нашей галактики в космосе, - и сторонники земных - «внутренних» - планетных причин: горообразовательных движений, изменений очертаний континентов, ведущих к смене морских течений, колебаний уровня океана, и т. п. Вернее же считать, что имел и имеет значение комплекс космических и планетных причин. Как бы то ни было, именно климатические колебания на протяжении всего четвертичного периода имели решающее значение для формирования современной флоры и фауны Земли. При похолоданиях климата наибольшие изменения экологической обстановки происходили, естественно и высоких широтах и в умеренных поясах Земли. Амплитуда климатических изменений в тропической зоне была меньше, и органический мир сохранил там до наших дней дочетвертичный облик - облик третичного периода с его вечнозеленой растительностью, жаркими пустынями и саваннами, крупными пресмыкающимися, жирафами, бегемотами и голыми слонами.
В эпохи похолоданий в горах накапливались ледовые шапки, которые, разрастаясь, образовывали мощные ледяные языки и щиты, выползавшие с севера Европы и Америки на равнины. Накопление льдов на материках вело к падению уровня мирового океана и обсыханию обширных площадей шельфа. Британские, Японские острова сливались с Евразией в одно целое. Черное, Балтийское моря и. Северный полярный бассейн превращались в замкнутые водоемы. Уже давно было подсчитано, что если растопить современные ледники Гренландии и Антарктиды, то уровень океана повысится на 50 м, т. е. будет затоплен Ленинград, а Черное море прорвется в Каспий.
Медленно двигаясь по склонам и равнинам из очагов зарождения, ледники производили колоссальную работу, перетаскивая огромные массы рыхлого грунта и окатанных камней - валунов. Эти массы терригенного материала, отложенные ледниками, принято называть моренами.
В летние сезоны, особенно эпох потеплений - межледниковий, с поверхности и вдоль окраин ледников сбегали бурные потоки. Они несли массу взмученного материала, смытого с ледника, отлагая его в приледниковых разливах, образуя мощные гряды щебня, песка и ила. Эти гряды называют флювиогляциальными, т. е. рожденными ручьями ледников. Приледниковые разливы бывали весьма обширны и из застойных озер превращались иногда в широкие потоки. Такие разливы прорывались в смежные ложбины и верховья рек южного направления, образуя катастрофические наводнения. Предполагают, что гибель многих десятков тысяч крупных зверей и особенно мамонтов в долинах рек Русской равнины могла происходить именно в результате таких наводнений.
При дальнейшем таянии и отступании приледниковые водоемы и гряды песка, гравия, ила на их днищах обсыхали. В сухом и холодном климате ледниковых эпох происходило развевание ветрами незащищенного растительностью грунта обсохших днищ на огромных пространствах. Мельчайшая пыль, выносимая отсюда ветрами, оседала за сотни километров на склонах и у подножий возвышенностей, образуя вдоль долин рек мощные толщи плодородных лессов.
В горных районах развивались между тем свои события. Горные хребты так называемой альпийской складчатости, возникшие еще в третичном периоде, продолжали активно формироваться и в четвертичном. Неотектонисты - геологи, изучающие новейшие движения земной коры, - считают, что Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и Гималаи выросли на 2-3 км в течение жизни нескольких тысяч поколений первобытных людей. Подъемы хребтов при разгрузках их от таявших ледников, прогибание смежных впадин, ложбин и днищ морей, грандиозные извержения вулканов, например Эльбруса, Арарата, Демавенда, сопровождавшиеся обширными растеканиями лав и выбросами пепла, врезки и перестройки русел рек были фоном развития органического мира горных стран и прилежащих к ним равнин.
Влияние крупных колебаний климата не ограничивалось образованием горных и равнинных ледников. В Северной Азии и на Аляске в условиях сухого климата и малоснежья ледники формировались только на немногих хребтах. Зато там развивалось подземное оледенение с образованием многолетнемерзлых грунтов. Такое оледенение было в эпохи похолоданий и в средних широтах Европы. Даже теперь оно занимает еще до 10% площади всей суши.
Горные и равнинные ледники, подземное оледенение («вечная мерзлота») оказывали мощное влияние на формирование растительных ландшафтов и животный мир. Па равнинах в приледниковой зоне и при мерзлых грунтах развивались тундростепи, а в горах - гольцы, луга, лугостепи и леса по ущельям. Такие фитоландшафты заселялись обильной мамонтовой фауной. При образовании морен, озов (или сельг), мерзлых толщ лессов, озерных котловин и речных долин создавались особые условия для захоронения остатков животных.
Наконец, колебания уровня морей и океанов, размывание заледенелых грунтов и пространств суши, сопровождавшиеся образованием проливов, островов либо материковых мостов, обусловили изоляцию либо возможности расселения животных.
Как правило, мощность четвертичных отложений невелика - на водоразделах она не более нескольких метров, а на каменистых плато и в горах измеряется сантиметрами. Однако в ложбинах сноса - в долинах рек И в предгорьях - толщи перемытого аллювия, делювия и эоловых лессов достигают местами сотен и более метров.
Во второй половине четвертичного периода, примерно за 200-250 тысяч лет до наших дней, растительный и животный мир стал ощущать качественно новый фактор - влияние первобытного человека. Это влияние нарастало как лавина. К исторической эпохе и особенно на протяжении последних двух столетий окультуренное человечество стало уже главным фактором обеднения и преобразования растительного и животного мира нашей планеты. Многие виды животных и растений были сознательно или бессознательно уничтожены. В таблице (см. вкл., с. 16) дана самая общая схема смен климатов, ландшафтов, человеческих культур и териофаун на протяжении четвертичного периода.
