Биосфера мен биота эволюцияларының механизмдері

Қазіргі кезде солтүстік полюс Канаданың солтүстігінде орналасқан, ал 2185 жылға қарай ол солтүстік географиялық полюспен алмасады. 2400 жылы ол Таймырда орналасады. Оңтүстік полюс қазір Антарктида жағалауларында, Австралияға қарай жылжып келе жатыр.

Кез келген магниттегдей, Жердің магнит күштері бір полюстен Жердің әлем кеңістігі арқылы өтіп, екінші полюспен байланысады. Осының нәтижесінде Жердің айналасында магнитосфера түзіледі.

Магнитосфера Күннің плазма деп аталатын зарядталған бөлшектер ағынын ұстап қалады да оларды планетаның бетіне жеткізбейді. Бірақ дүниеде барлығы да уақыт өткен сайын өзгеріп отырады. Зерттеушілер, қазіргі кезде Жердің магнит өрісі 100 жылда 2,5 %-ке азайып отырғанын және бұл үрдіс ары қарай жүре беретін болса, шамамен 4000 жылда 0-ге жетеді деп есептеп шығарды (қазір экваторда оның шамасы 0,35 эрстед).  

Ғалымдар бұндай құбылыс өткен кезеңдерде де болған деп жорамалдайды. Оның үстіне, осындай кезеңдерден соң магнит өрісінің заряды қарама-қарсы елгіге өзеретіні дәлелденді. Басқаша айтқанда, өріс инверсияланады – магниттік полюстердің орны алмасады. Жердің тарихында геомагниттік өрістің инверсияларының бірнеш рет кайталанғаны палеомагнитологтар анықтап отыр. 

6. Динозаврлардың жойылып  кетуі 

Динозаврлар Жер бетінде бұдан 290 млн жыл бұрын пайда болып, 100 млн жылдан аса уақыт үстемдік құрды. Динозаврлардың жаппай қырылуы екі геологиялық кезең арасында - бор мен палеогенде – 65 млн жыл бұрын өтті. Ғалымдар осы кезеңдер арасында тіршіліктің бір формаларының екіншісіне кенет ауысқанын анықтады. Палеонтологтардың алған қазба қалдықтары арасынан осы кезеңдерде жойылып кеткен жануарлардың жаңа түрлері табылуда. Олардың ішінде өте кішкене түрлер де, алып гиганттар да бар. Мысалы, АҚШ – та массалары 50-80 тоннаға дейін жететін, ал Қытайда – мойынының ұзындығы 30 метрге жететін жануарлар табылған. Бұл алып жануардың бір ғана мойын омыртқасынң ұзындығы 3 метрге жетеді. 

Динозаврлар негізінен өсімдіктермен қоректенген, арасында жыртқыштары да болған. Динозаврлардың қарқынды өсіп дамуына атмосферадағы оттегінің концентрациясының жоғарылауы әсер еткен болуы керек. Бұл кезде оттегінің концентрациясы қазіргі кезден 1,5 есе жоғары болған. Атмосферадағы оттегінің концентрациясының төмендеуі динозаврлар тіршілігіне кері әсерін тигізген, дегенмен де олардың жойылып кетуіне бір ғана осы себеп болды деуге болмайды. Бұдан басқа да себептер: осы кезеңдегі атмосфераның құрамында көмірқышқыл газы, қазіргі кездегіден 5 есе көп болды. Ал бұл барлығымызға белгілі болғандай, парниктік эффект әсерінен ауа температурасы 2,50 - қа жоғарылатады, олай болса, көмірқышқыл газының 5 есе жоғары болуынан температура да қазіргі кездегіден 5 есе, яғни 12,50-қа жоғары болған. 

Динозаврлардың арасында қанаттары 11 метрге дейін жететін алыптары да болған. Ғалымдар көп уақытқа дейін бұндай алыптардың ауада қалай ұша алатынын түсіне алмады. Бұл жағдай геохимиктер Г.Лэндис пен Р.Бернер(АҚШ) қазбадан табылған 80 млн жыл бұрынғы янтарьдағы газдардың құрамын зерттеулері нәтижесінде түсінікті болды. Ол кезде газдардың қысымы қазіргіден 10 есе жоғары болған екен, ал оттектің мөлшері 32 процент. Осы тығыз атмосфера алып ұшқыш жануарлардың ұшуына жағдай жасаған сияқты. 

Ғалымдар, бұдан 65 млн жыл бұрын тек қана динозаврлар емес, барлық жануарлардың жартысынан көбі жойылып кеткенін анықтады. Көптеген зерттеушілердің пікірінше, жануарлардың қырылып қалуы Жерге бұдан 65 млн жыл бұрын бір немесе бірнеше ірі аспан денелері құлағанынан болуы керек. Олардың негізгі бөлігі (диаметрі 9 км болған) Жерге Мексика территориясында соғылып, диаметрі 180 км кратер түзілген. Бұдан басқа да бірнеше кішілеу кратерлер табылған. Мысалы, Қара теңіздің солтүстік бөлігінен диаметрі 25 км Каменский, диаметрі 3 км Гусевский кратерлері, Кар теңіз жағалауларынан диаметрі 60 км Кар және 25 км Усть-Кар кратерлері табылды. Бұл кратерлердің барлығы теңіздің таяз бөліктерінде пайда болған. Осы кратерлер бір улкен космостық дененің құлап, атмосферада бірнеше бөлікке бөлініп кетуі нәтижесінде пайда болған деп жорамалдайды. Атмосфера ұшып түскен осы дене кометаның ядросы болуы ықтимал.  

Осы кратер түзілу құбылыстары бүкіләлемдік экологиялық катастрофаларға әкеп соқты. Атмосфераға жарылыс кезінде түскен шаңдар мен түрлі газдар оның тазалығын нашарлатып, Жер температурасының төмендеуінен динозаврлар да, салмағы 20 кг-нан асатын жануарлар да қырылып қалған болуы керек. Америкалық зерттеушілер В.Вольбах, Р.Левич және Э.Андерстің пікірінше, жануарлардың қырылып қалуына Жерге астероидтың құлап түсуі нәтижесінде болған үлкен өрт себеп болған. Өрт кезінде ауаға бөлінген күл мен күйе ауаның тазалығын нашарлатып, Жер температурасын төмендеуі себепті жануарлар қырылып қалған. 65 млн жыл бұрынғы қалдықтардан ғалымдар осы гипотезаны дәлелдейтін қалың күйе қабаттарын тапты. 

Планетолог ғалымдар Жерде тіршілік еткен жануарлардың 90%-не жуығы қырылып қалған аса ірі геологиялық катаклизмдер Жерге өте үлкен астероидтардың соғылуынан болғанын дәлелдейді. Өйткені, динозаврлардың жойылу кезеңдеріндегі геологиялық қабаттардан Жерде кездеспеген металл – иридий табылған.  

Америкалық зерттеушілер Р.Принн мен Б.Фигли тәжірибе жұмыстарының нәтижесінде кометалар мен астероидтардың Жерге соғылуы кезінде озон қабатын бұзатын азот оксиді NO түзілетінін анықтады. Нәтижесінде катастрофадан кейін біренше минут не сағат ішінде атмосферадағы азот оксидінің концентрациясы 0,1 процентке жететінін дәлелдеді. Азот оксидтері сумен әрекеттесіп азотты қышқыл HNO2 және азот қышқылын HNO 3 түзеді. 

Қышқыл жаңбырлардың әсерінен азот оксидтері молекулаларының Күн сәулесін сіңіруіне байланысты фотосинтез процесі тоқтайды. Оның үстіне топырақтан организмге өте зиянды Be, Hg, Ta және басқа элементтер бөлінеді де, олар су буларымен, ауамен бірге тірі организмдердің тыныс алу органдарын зақымдайды.

Құрлық өсімдіктері жапырақтарын жоғалтып, солып қалады. Мұхиттарға түскен қышқылдар карбонатты қосылыстарды ыдыратып, ауаға СO2 көп бөлінуіне себеп болады. Ал кремнийді қосылыстарға бұл қышқылдар әсер етпейді.  

Бұндай катастрофалардың зардаптары шамамен 1000 жылға дейін созылған. Қорыта айтқанда, қарастырылған кезеңдердің қалдық шөгінділерінде иридийдің мөлшері қалыпты фоннан 100-1000 есе артық екендігі табылған. Иридийден басқа платина тобының элементтері, сол сияқты кварц табылды. Бұл жағдайлар Жердің өте үлкен аспан денелерімен соқтығысқанының дәлелдері болып саналады.