Характерной чертой четвертичного периода является формирование биосферы, т. е. тонкой воздушной, водной и почвенной оболочек земного шара, в которых сущест­вует жизнь. Биосфера образовывалась в течение миллио­нов лет из безжизненной геосферы, развивавшейся не­сколько миллиардов лет. Именно по этой причине в от­личие от климатов глубокой древности, когда биосфера отсутствовала, климатические условия четвертичного пе­риода могут соответствовать диапазону возможных изме­нений климата в будущем.

Последние 1,5-2 млн. лет характеризовались чередо­ванием длительных ледниковых периодов средней продол­жительностью 70-120 тыс. лет с более короткими межлед­никовыми периодами по 15-20 тыс. лет. Предпоследний теплый межледниковый период отмечался 75-120 тыс. лет назад. История цивилизации приходится на последний межледниковый период, начавшийся примерно 10-15 тыс. лет назад, в конце которого мы в настоящее время живем. Этот период получил название голоцена.

Согласно палеоклиматическим данным в течение по­следних 2 млн. лет средняя температура Земли была близ­ка к нынешней, т. е. порядка 15° С, и колебалась в пределах ±5-10° С при переходе от ледниковых к межлед­никовым периодам. На рис. 1 приведены результаты модельных расчетов температуры Земли за последние 4,5 млH. лет. Следует иметь в виду, что и для этого вре­мени термин «ледниковый-межледниковый» периоды не означал, что Земля полностью покрыта льдом или свобод­на от него. Есть основания полагать, что Северный Ледо­витый океан никогда не был полностью свободен ото льда, а Антарктический континент всегда покрывался ле­довым панцирем.

Наиболее подробные данные благодаря бурению и анализу колонок континентальных льдов в Гренландии, Антарктиде и других районах земного шара имеются о климате последних 150 тыс. лет. Точность анализа коло­нок льда для периода последних 50 тыс. лет существен­но повысилась в результате применения методов радио­углеродного анализа данных о вариациях отношения изо­топов 18 О/ 16 О.

На рис. 2 приведены результаты анализов климата Земли за последние 130-140 тыс. лет. Одна кривая ха­рактеризует результаты анализа колонок льда в Гренлан­дии пo кислороду, другая - в горах Франции - по ра­диоуглероду. Оба анализа независимо друг от друга указывают на наличие последнего ледникового периода примерно 15-80 тыс. лет назад и наступление 10-15 тыс. лет назад последнего межледникового периода. Чередова­ние этих периодов происходило в северном и южном полу­шариях.

Наиболее полно этот вопрос исследован при осущест­влении американской программы Climap (картирование климата). Были восстановлены ландшафты, температура поверхности воды, орография за последние 450 тыс. лет л более подробно за последний ледниковый период плей­стоцена. Методами спектрального анализа различных кос­венных показателей климата были установлены три пе­риодичности колебаний климата.

Период в 100 тыс. лет связан с практически таким же периодом колебания эксцентриситета земной орбиты (от­ношения фокального расстояния от Солнца до Земли к длине главной оси земной орбиты). Периодичность при­близительно в 40-43 тыс. лет связана с периодическими изменениями угла наклона плоскости экватора к плоско­сти орбиты Земли. Третий период порядка 19-23 тыс. лет связан с прецессией земной орбиты.

Таким образом, колебания ледниковых-межледниковых периодов в эпоху плейстоцена в значительной мере были обусловлены изменениями приходящей на Землю солнеч­ной радиации в результате колебаний параметров земной орбиты. Ниже мы рассмотрим и другие факторы, ответ­ственные за изменения климата.

Четвертичный период (антропоген)

Страница 4 из 11

Четвертичный период (антропоген) берет свое начало 2,6 млн. л. н. и длится по сей день. За время, которое длится данный временной отрезок, случились три главные вещи:

• планета вступила в новую ледниковую эпоху, в ходе которого резкие похолодания чередовались с потеплениями;
• материки приняли свои окончательные нынешние очертания, сформировался современный рельеф;
• на планете появился человек разумный.

Подразделы антропогена, геологические изменения, климат

Почти всю протяженность антропогена занимает отдел Плейстоцен, который по международным меркам стратиграфии принято делить на Гелазский, Калабрийский, Средний и Верхний ярусы, и Голоцен, берущий свое начало чуть больше 11 тыс. л. н. и длящийся и по сей день.

В основе своей материки в нынешнем обличье сложились уже задолго до начала четвертичного периода, но именно в данный промежуток времени многие молодые горные цепи обрели нынешний вид. Береговая линия материков приняла нынешние очертания, а за счет попеременно наступавших и отступавших ледников сформировались крайние северные континентальные архипелаги, такие как канадский, о-ва Шпицберген, Исландия, Новая земля и пр. В ходе попеременных оледенений в некоторые промежутки времени уровень Мирового океана понижался до 100 метров.

Отступая, гигантские ледники антропогена оставляли за собой след из глубоких морен. В периоды самых максимальных оледенений общая площадь ледников превышала нынешние более чем втрое. Таким образом, можно сказать, что большие части Северной Америки, Европы и нынешней России была погребена под ледовыми толщами.

Стоит сказать, что нынешняя ледниковая эра в истории земли не первая. На протяжении нескольких миллиардов лет длилась первая историческая ледниковая эпоха, бравшая начало 1,5 млрд. л. н. в раннем протерозое. После продолжительного тепла на планету вновь обрушилось 270-миллионолетнее похолодание. Случилось это 900 млн. л. н. в позднем протерозое. Далее имело место еще одно значительное обледенение, длившееся на протяжении 230 млн. л. н. в палеозое (460 - 230 млн. л. н.). И вот теперь планета переживает очередное похолодание, начало которого принято относить к 65 млн. л н. Оно постепенно набирало силу и еще не известно, пережила ли кайнозойская глобальная ледниковая эпоха свой апогей низких температур.

Рис. 1 - Антропоген (четвертичный период)

За время текущей ледниковой эпохи случилось великое множество потеплений и похолоданий, и как утверждают ученые, на данном промежутке времени Земля переживает стадию потепления. По их подсчетам последнее похолодание сменилось потеплением от 15 до 10 тыс. л н. Во времена сильнейших оледенений плейстоцена линия ледников опускалась от 1500 до 1700 км южнее нынешней черты.

Климат антропогена был подвержен многократным колебаниям. В те времена, когда ледники наступали, климатические зоны сужались и отступали ближе к экватору, и, наоборот, в периоды потеплений и массового таяния ледников, умеренный пояс распространялся до самых северных континентальных окраин и, как следствие, ширились и остальные климатические пояса.

Осадконакопление четвертичного периода

На осадконакопление четвертичного периода наложила свой отпечаток быстрая изменчивость литологических составляющих и генезиса. Осадки в четвертичном периоде накапливались повсеместно, но ввиду сложного строения разрезов их достаточно сложно выделить. Скорость накопления отложений антропогена была слишком высока, но за неимением давления отложения до сих пор имеют достаточно рыхлую структуру. Условия залегания также нетипичны. Если типичным считается последовательное напластовывание, то здесь более подходит термин «прислонение» к нижним и более древним отложениям. Материковым зонам более характерны континентальные отложения, такие как ледниковые, водные и эоловые. Для морей более типичны вулканические, органогенные, тригенные и хемогенные осадки.

Животные четвертичного периода

Среди беспозвоночных в плейстоцене четвертичного периода необычайно развились всевозможные улитки и прочие сухопутные моллюски. Подводный же мир был во многом схож с предыдущим неогеном. Начинал приобретать схожесть с настоящим и мир насекомых, но самым интересным метаморфозам был подвержен мир млекопитающих.

С начала антропогена широкое распространение получили разновидности слоноподобных. В начале плейстоцена они заселяли огромные территории Евразийского континента. Некоторые их виды в высоту достигали 4 м в холке. Все чаще в северных частях континентов стали появляться виды слонов, покрытых длинной шерстью. К середине плейстоцена мамонтовые были уже самыми обычными и наиболее распространенными представителями северных тундровых широт. Мигрировав по льдам Берингового пролива в один из очередных отрезков похолодания на Аляску, мамонты расплодились и на всей части североамериканского континента. Как считается, мамонты произошли от трогонтериевых слонов, на границе неогена и плейстоцена, широко распространенных в степных широтах.

В южных широтах, как Северной Америки, так и Евразии широко были распространены другие виды слоновых. Среди прочих особо выделялись гигантские мастодонты. Что характерно, эти представители слоновьих на территории евразийского материка полностью вымерли к концу плейстоцена, в то время, как на американском континенте они благополучно пережили все этапы оледенения Земли.

Среди прочих гигантов четвертичного периода также выделялись носороги. Их шерстистые разновидности заселяли тундростепи раннего и среднего антропогена наряду с мамонтами.

Многочисленны были животные четвертичного периода из разряда лошадиных. Что характерно, древний потомок лошадей был родом из североамериканской части Пангеи. После раскола материка и прекращения миграции животных между американским и евроазиатским сегментами лошадиные полностью вымерли на североамериканском материке, и эволюционировали лишь те их виды, которые успели мигрировать на евроазиатский континент. Впоследствии они вновь появились в Америке лишь благодаря человеку.

Наряду с лошадиными, в больших количествах населявшими европейско-азиатские саванны, в периоды потеплений антропогена активность проявляли и гиппопотамы. В больших количествах их останки были найдены на островах Великобритании. Многочисленны были и различные парнокопытные разновидности оленей, самым распространенным из которых был ирландский большерогий. В размахе его рога порой достигали до 3 метров.

В четвертичном периоде появились первые козлиные, среди которых наиболее многочисленными были горные разновидности. Появились первые туры, прародители домашних быков. На степных просторах паслись огромные пастбища всевозможных косуль, зубров, овцебыков, южнее появились первые разновидности верблюжьих.

Также, наряду с травоядными, развивался и отряд хищников. К примеру, разнообразных медвежьих можно было встретить как на заснеженных участках северных широт, так и в тундровых лесах. Многие из них обитали и южнее, спускаясь до степной полосы умеренных широт. Множество из них, населявших пещеры ледникового плейстоцена, не смогли выжить в холодных условиях Арктики того времени, но, так или иначе, многие их разновидности благополучно дожили и до сегодняшних дней.

Многочисленны были в северных районах такие смертоносные хищники антропогена (рис. 2), как саблезубые тигры, и пещерные львы, которые были значительно массивнее и крупнее и опаснее своих современных сородичей. Нередко эти опасные хищники становились темами творчества древних наскальных художников.

Рис. 2 - Хищники четвертичного периода

Также в числе прочих фауну четвертичного периода представляли и прочие разнообразные виды, такие как гиены, волки, лисы, еноты, росомахи и пр. Имело место и большое количество грызунов в лице леммингов, сусликов, бобров различных разновидностей, вплоть до гигантских Trognotherium cuvieri.

Большим разнообразием отличалось и царство пернатых, среди которых выделялись как летающие, так и нелетающие разновидности.

К концу плейстоцена вымерло множество разновидностей млекопитающих, ранее населявших тундростепи. К таким млекопитающим четвертичного периода можно отнести:

• на территории Южной Америки - броненосца тетикуруса, гигантскую саблезубую кошку смилодон, копытных макраухений, ленивцев мегатерий и пр.;
• на территории Северной Америки - последних представителей птиц-тиранов или фороракосов - титанисов Уоллера, многих представителей копытных, таких как американские лошади, верблюды, степные пека́ри, олени, быки и вилорогие антилопы;
• на территории тундростепей Евразии, Аляски и Канады - мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих оленей, пещерных львов и медведей.

В голоцене вымерли такие птичьи нелетающие разновидности, как дронты, эпиорнисы, исчезла из морских глубин гигантское тюленеподобное стелларова корова.

Растения антропогена

Климат плейстоцена с постоянными чередованиями ледниковых и межледниковых промежутков оказывал неблагоприятное воздействие на растения антропогена , произраставшие в северных континентальных широтах. Климатический жизненный барьер с наступлением похолоданий порой был вынужден смещаться до черты 40° с. ш., а местами и еще ниже. На протяжении последних двух с лишним миллионов лет растительность вынуждена попеременно то отступать до вышеозначенных широт, то вновь разрастаться вплоть до берегов Северного Ледовитого океана. В результате похолодания многие теплолюбивые растения, которые вели свой род еще со времен триаса, были обречены на вымирание. С исчезновением многих разновидностей трав, кустарников и прочих растений связано и вымирание многих видов животных антропогена. Поэтому не стоит всю вину за исчезновение таких видов, как тот же мамонт, возлагать целиком и полностью на плечи древних людей.

В ледниковые эпохи четвертичного периода южнее оконечности ледников обретали существование три полосы растительности - тундровая, степная и таежная. Тундра была покрыта мхами и лишайниками, южнее начинали расти карликовые березы, полярные ивы, альпийские серебрянки. Для тундры также типичны были азалии, камнеломы, ясколки и пр. Степная зона была полна всевозможными травами и низкими кустарниковыми. Но ближе к югу кое-где встречались и пролески, состоящие из ивовых и березняка. Таежные леса антропогена составляли в основном из сосен и елей, которые ближе к югу смешивались с березами, осинами и другими листопадными лиственными.

В межледниковые эпохи состав флоры четвертичного периода значительно менялся. Оттесненные южнее ледниками, на свои места возвращались заросли таких цветковых и кустарниковых, как лилии, рододендроны и розы. Но понемногу к приближению голоцена межледниковая растительность все более скудела за счет постоянных вынужденных миграций. Редки ныне стали многие ореховые и тисовые, раннее образовывавшие огромные лесные массивы. В самые теплые промежутки межледниковий центрально-европейскую территорию сплошь покрывали широколиственные леса, состоящие из дуба, буков, лип, кленов, граба, ясеня, боярышника и некоторых ореховых.

В местах, где межледниковые миграции растений не были затруднены горными хребтами и морями все же сохранились и образчики древней растительности триасового периода. Например, на территории Северной Америки, где миграции не были затруднены как в случае с горными массивами Европы, а также Средиземным морем, до сих пор в некоторых районах произрастают магнолии, лилиодендроны, таксодиумы и сосны веймутова (Pinus strobus).

Намного южнее растительность не претерпела определенных различий с предыдущим неогеновым периодом.

Предки нынешних людей появились еще в конце неогена 5 млн. л. н. Ими были произошедшие от одной из ветвей гоминид австралопитеки , причем их останки найдены лишь на африканском континенте, что дает повод сказать, что прародина всего человечества является именно Африкой. Теплый климат и бурная растительность данных мест способствовала все большему эволюционному развитию австралопитеков, пока, наконец, первые из них на рубеже четвертичного периода не освоили примитивные виды орудий труда. Следующей ветвью развития человека умелого (Homo habilis) стали архантропы , прямые предки современных людей, которые во второй половине плейстоцена активно стали расселяться по всем материкам. Одним из известнейших ответвлений архантропов являются питекантропы , останки которых археологи находят почти повсеместно. В районе 400-350 тыс. л. н. стали появляться первые переходные формы древних людей от архантропов к палеоантропам, к числу которых можно отнести неандертальцев , которые впоследствии вымерли, не выдержав конкуренции со стороны кроманьонцев . Хотя, как считают некоторые ученые, эти два вида просто смешались друг с другом. Далее палеоантропы развились в неоантропов, которые уже мало отличались от современных людей. Произошло это в районе 40-35 тыс. л. н. В частности кроманьонцы и являли собой первых представителей неоантропов.

Рис. 3 - Становление человека в период антропогена

Постепенно люди осваивали все более сложные орудия труда. 13 тыс. л. н. появились лук и стрелы, после люди научились обжигать горшки и обзавелись первыми предметами из керамики. Они начали заниматься земледелием, скотоводством. 5 тыс. л. н. появились первые изделия из бронзы и меди, а где-то между 3 и 2,5 тыс. л. н. началась эпоха железа.

С этого времени совершенствование орудий труда пошло гораздо быстрее, в средние века началось развитие науки и техники, которые в настоящее время достигли уровня, позволившего людям развить такие науки, как генетика и генная инженерия.

Полезные ископаемые четвертичного периода

Четвертичные отложения содержат в себе множество различных ископаемых. Россыпные отложения в черте горных кряжей и зонах тектонической активности богаты золотом, алмазами, касситеритом, ильменитом и пр. Отложения, формирующиеся во влажных тропических зонах и представляющие собой коры выветривания, содержат запасы бокситов, марганца и никеля, а также таких нерудных строительных материалов, как суглинки, глины, галечник, песчаник, известняк. Также многочисленны накопления бурых углей, попадаются месторождения природного газа, диатомитов, солей, бобовых железных руд, сапропелей и пр. Также в вулканических районах можно встретить залежи серы и марганца. Многочисленны и повсеместны торфяные осадочные накопления.

В пластах четвертичного периода содержится огромное количество пресных подземных вод, в их недрах берут свое начало некоторые термальные источники, также в наше время интенсивно используются различные лечебные грязи, сформировавшиеся в антропогене.

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.

«Антропоген» в переводе с греческого означает «тот, что породил человека». Этот период занимает особое место в кайнозойской эре. Именно с этим и связаны временные границы антропогена - это эпоха возникновения и перво¬начального становления человечества. Такова она кайнозойская эра и антропоген в частности.
Антропоген период длился около двух миллионов лет и охватывает два периода: плейстоцен (начался два миллиона лет назад и завершился 25 тысяч лет назад) и голоцен (начался 25 тысяч лет назад и длится по сегодняшний день). Плейстоцен был эпохой великих оледенений, в конце кото¬рой появился хомосапиенс - человек разумный; в голоцене климат мало отличается от современного, в нем возникла человеческая цивилизация, а природа подверглась хищнической эксплуатации.
Что же такое человек? На этот вопрос в разные времена отвечали по-разному. Но суть всех ответов - в одном: это самое могучее из всех живых существ, способное сегодня стереть в космическую пыль планету Земля. Он состоит из тех же веществ и органов, что и любое другое млекопитающее. Разница лишь в том, его органы образуют организм, наделенный такими особенностями, которые не встречаются ни у одного живого существа. Это прямостоящий скелет, подвижные руки, способные манипули¬ровать предметами, объемное цветное зрение и уникальный по своей сложности мозг. Соединение этих четырех свойств превратило людей в хозяев планеты.

В поисках предков человека ученые предъявляли «кандидатам» на это почет¬ное звание такие требования: они должны были уметь ходить на задних ногах, их свободные руки должны были не только уметь хватать камни и палки, но и выполнять другие движения, и, наконец, мозг этого существа по размерам и развитию должен был приближаться к человеческому. Но самое главное, это существо должно было уметь изготавливать орудия - пусть даже самые простейшие. Ведь обезьяна перестала быть обезьяной ровно в то мгновение, когда самостоятельно оббила кусок кремня, чтобы сделать его острее.
Человек прямоходящий - первый из тех, кого можно назвать нашим прямым пред¬ком. Он обладал всеми четырьмя необходимыми свойствами, а кроме того, у него начала развиваться речь.
Кто же заслужил честь называться последней обезьяной и первым человеком?
Первые орудия древних людей были из дерева, кости и камня. Но именно каменные ручные скребки и рубила сыграли решающую роль в развитии человеческой цивилизации. Палкой и острым обломком кости можно было пользоваться, не обрабатывая их, а твердый камень требовал обработки. Изготавливая свои грубые кремневые и обсидиановые орудия, человек создал первые технологии - способы и приемы работы, которые, развиваясь и совершенствуясь, стали основой всей современной техники.

Всей человеческой деятельностью управляет сложный и гибкий мозг - самое совершенное создание природы. За последние сто тысяч лет он почти не изме¬нился - даже размеры его остались такими же, как у кроманьонского человека.
И все-таки за эти сто тысяч лет человечество прошло громадный путь - от племен охотников и собирателей до шестимиллиардного человечества, создавшего ноосферу - новую среду обитания на планете, измененную человеческим разумом. Кайнозойская эра антропоген – это переломный шаг в истории Земли.
Несмотря на то, четвертичный период царил не очень долго, он успел запомнится интересными эпизодами в животном мире. В антропогене свое зарождение начали современные представители фауны. И это несмотря на то, что в данный период началось похолодание. Но если смотреть глобально, то климат значительно повлиял на расселение зверей. В Евразии начали обитать древние слоны, их рост составлял 2 метра. Также антропоген славится появлением носорога, у которого на лбу виднелся огромный рог, еще отметим верблюдов, однопалых лошадей, антилоп и грызунов. Если говорить о последних, то отметим массовое распространение трогонтерий, которые были похожими на современных гигантских бобров. Через некоторое время на свет появились медведи, пещерные гиены, длиннорогие бизоны, трогонтериевые слоны и бодыперогие олени. Современного облика обрели зайцы, волки, куницы, лисицы и др.
Вторая половина антропогена периода характеризуется значительным понижением температуры, впоследствии чего поверхности Азии, Европы и Северной Америки оледенели. Некоторые животные не смогли приспособится к новым условиям обитания, потому им пришлось покинуть наш мир. Ароморфозы антропогена помогли многим видам остаться обитать на Земле. К примеру, трогонтериевые слоны преобразовались в мамонтов, а бизоны и олени значительно уменьшились в размерах. Чаще всего на земной поверхности встречались волосатые слоны. Также отметим широкое распространение овцебыков, леммингов, песцов и грызунов.
Через некоторое произошло распределение зон: арктическая и умеренная. Каждая из них отличается своими климатическими условиями, что непосредственно повлияло на животный мир. Если верить научным данным, то все современные представители фауны обрели современный облик 20 тысяч лет назад. Возможно некоторые из них подверглись ароморфозе антропогена. Эволюция привела к превращению из обезьяны к питекантропу – первому человеку. Конечно же, по внешнему виду они значительно отличались от современных людей, но начало было положено.
Интересные изменения пришли в растительный мир антропогена. Снова отметим массовые оледенения, которые привели к опустошению флоры в Европе. Тем не менее, некоторые виды смогли приспособиться к новым условиям, многие из них переместились в южные регионы. В частности это касается лилий, роз и рододендроном. На сегодняшний день они встречаются в Южной Европе и Малой Азии. Как видим, прошло много лет, а место обитания они не изменили. Численность некоторых представители флоры, проживавших в межледниковые периоды, значительно сократилась. Дабы выжить, они собирались вместе и образовывали реликтовые рощи. Когда наступали теплые времена, во многих областях Европы росли широколиственные леса. Как правило, в них доминировали буки, дубы, клены и липы.

К четвертичному периоду современный вид обрели горные хребты. Многие из них мешали распространятся некоторым растениям. Именно потому в странах Северной Америки горные цепи «идут» в меридианном направлении, а не в широтном. Благодаря этому флора распространяется по всему поясу. Растительный мир антропогена был не только убыточным, ведь свое зарождение начали несколько видов. Среди них отметим Магнолию, Лилидендрон и Таксодиум. Отметим, что большинство растений четвертичного периода начали проживать в плейстоцене. За все время они успели изменится и приспособится к новым условиям. Через некоторое время прпали широколиственные и вечнозеленые формы, зато широкого распространения обрели травянистые виды.
Стоит рассказать также о полезных ископаемых, которые существовали в антропогене. Их необходимо распределить на несколько групп. Среди таких отметим нерудные полезные ископаемые, осадочные руды, горючие ископаемые, подземные воды и россыпи. Что касается полезных, то они разделяются на 2 категории: прибрежно-морские и аллювиальные. Благодаря им сегодня люди имеют хороший доход, ведь к россыпям относится желтое и белое золото, алмазы, рутил и др. В антропогене существовали также железные руды озерного происхождения, меднованадиевые конкреции и глауконит. На сегодняшний день все эти виды сохранились и активно развиваются. Многие из них распространяются в Мировом океане.
Теперь перейдем к влажно-тропической и экваториальной части Земли. Прежде всего отметим, что она всегда вызывает небывалый интерес среди исследователей. А некоторые студенты предпочитают заказать диссертацию и в это время заниматься более интересным делом. К тому же предложенная тема далеко не каждому по зубам. В таких местах формировались выветривающие коры, самыми распространенными были латеритные покровы. В экваториальной области сформировались металлоносные коры, то же самое касается субтропического и тропического поясов. Здесь зародились залежи марганца, никеля, кобальта и меди, также на поверхности Земли появились огнеупорные глины.
Нерудные полезные ископаемые сегодня играют огромную роль в жизни человечества. В антропогене зародились гравийники, которые люди сегодня используют в строительной отрасли. Они добавляют ископаемые в пески. Еще в четвертичном периоде начали «проживать» диамантовые глины, каменная соль, сера, борат торф. Что касается подземных вод, то они располагались в аллювиальных отложениях. На сегодняшний день они играют роль источника чистой воды. Существуют также и многолетнемерзлые породи, которые применяются как естественные холодильники.

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.