Вероятность столкновения Земли с астероидом или кометой: диаметром более 10 километров — один раз в 500 миллионов лет; диаметром от 5 до 10 километров — один раз в 25 — 200 миллионов лет; диаметром 1 километр — один раз в 10 миллионов лет; диаметром 100 метров — один раз в 500 лет; диаметром 10 метров — один раз в 100 лет; диаметром 1 метр — несколько раз в год.
(Из журнала «Знание — сила», 2/2005)
Сергей Ильин
Странности биологического разнообразия
То, что жизнь на Земле проходит через взлеты и спады, ни для кого не новость. Известно, что, например, 550 миллионов лет назад, в так называемую Кембрийскую геологическую эпоху, произошел подлинный «биологический взрыв» — очень быстрое (разумеется, в геологических масштабах времени, то есть продолжавшееся лишь несколько миллионов лет) образование множества новых видов и форм живых организмов. Известно также, что 65 миллионов лет назад какая-то катастрофа (видимо, падение крупного метеорита) уничтожила всех динозавров. А 250 миллионов лет назад, в так называемую Пермскую эпоху, другая катастрофа (пока еще непонятной природы) уничтожила чуть не 80% всей морской живности. И так далее.
Словом, жизнь на Земле знает свои взлеты и свои падения, и при каждом из них число биологических видов (или, как говорят, биоразнообразие) становится то больше, то меньше, но странно не это, а то, что эти колебания имеют, оказывается, определенную периодичность. Разумеется, если учитывать только крупные события, вроде Кембрийского взрыва или Пермской катастрофы, то эту периодичность вообще нельзя заметить — слишком мало точек; но вот если обратиться к детальным данным об изменении количества живых видов на всем протяжении истории Земли, то такая закономерность неожиданно выявляется.
Первым ее подметил уже в 1970-е годы Кит Стюарт Томпсон из Йельского университета. По его подсчетам, всплески в количестве живых видов повторялись в истории Земли через каждые 62 миллиона лет. Затем той же проблемой занялись Альфред Фишер и Майкл Макартур из Принстона, у которых этот период между спадами (или всплесками) биологического разнообразия оказался равным 32 миллионам лет.
Работа Мюллера и Роде, опубликованная в журнале Nature, дает удобную возможность присмотреться к тому, как ищется такая закономерность. Как мы уже сказали, тут нужно иметь много «точек», то есть много данных о количестве живых видов в разные моменты минувших геологических эпох. Неоценимую помощь в поиске таких данных оказывает собранный Давидом Сепкоски материал. Сепкоски «пролопатил» обзоры всех исследований по окаменелым останкам живых существ самых разных видов на протяжении сотен миллионов лет и составил сводную таблицу этих результатов. Для каждого биологического вида (а всего их в этой таблице 36 тысяч!) он указал тот начальный интервал времени, к которому относится появление самых ранних останков этого вида, и тот конечный интервал, в который попадают самые поздние его останки. Эта таблица покрывает 542 миллиона лет земной истории вплоть до Кембрийского взрыва, когда, собственно, и началось подлинное разнообразие биологических видов, ведь до этого в земных океанах плавали одни лишь бактерии, археи да простейшие многоклеточные.
Опираясь на эти данные, Мюллер и Роде составили свою таблицу, в которой каждому виду поставили в соответствие уже не интервалы, а точные даты его появления и исчезновения (для этого они приняли за дату «появления» вида начало его первого интервала, а за дату «исчезновения» — конец последнего). Сами даты они рассчитали по таблицам Международной стратиграфической комиссии, где указаны абсолютные даты начала и конца всех геологических эпох, подсчитанные на основе радиоизотопных измерений, изучения палеомагнетизма и т.п. Получив в итоге данные для всех 36 тысяч разных видов, Мюллер и Роде разбили все 542 миллиона лет истории Земли на 180 отрезков по 3 миллиона лет и подсчитали, какое количество живых видов существовало в каждом, а затем нанесли эти результаты на график, построили соответствующую кривую и проанализировали ее с помощью метода Фурье. Этот метод позволил им найти те кривые, наложение которых дает огибающую, наиболее близкую к их графику. Оказалось, что их огибающая является в основном суммой двух простых синусоид — главной, период которой составляет 62 миллиона лет, и побочной с периодом 140 миллионов лет.