Триасовый период: путь от вымирания к расцвету

Представьте себе мир, в котором все современные континенты являются единым целым, на планете устанавливается жаркий переменчивый климат, а жизнь начинает свое развитие практически с чистого листа, восстанавливаясь после Великого пермского вымирания. Так начинался триасовый период, ставший эпохой зарождения динозавров и прямых предков млекопитающих и истоком всего того биологического разнообразия, которое мы ассоциируем с мезозойской эрой. В этой статье мы восстановим хронологию триаса, узнаем, какие геологические и климатические процессы были для него характерны, а также познакомимся с удивительной флорой и фауной того далекого времени.

Геологическое положение и продолжительность триасового периода

Триасовый период охватывает промежуток времени с 252 по 201 млн лет назад. На геохронологической шкале, отражающей основные этапы развития Земли от формирования до наших дней, он располагается между пермским и юрским периодами. Триас стал первым и наименее продолжительным периодом мезозойской эры, которую обозначают как «эпоху динозавров», время расцвета голосеменных и появления цветковых растений, а также начало раскола единого суперконтинента Пангея и формирования очертаний современных континентов.

Триасовый период начался с крупнейшего в истории нашей планеты массового вымирания, завершившего пермский период. По геологическим меркам оно продолжалось совсем недолго — 100 000 лет. Если мысленно уместить всю историю жизни на Земле в 1 год, Великое вымирание продолжалось бы всего лишь 14 минут. За это время на Земле исчезло, по приблизительным оценкам, 90% морских и 70% наземных видов животных и растений.

Триас дал широкие возможности для эволюции и восстановления экосистем, однако завершился еще одним массовым вымиранием — триасово-юрским. 201 млн лет назад исчезло около трети всех морских родов. Наземная фауна пострадала еще сильнее, потеряв примерно 45% своего разнообразия. Однако ранние динозавры, птерозавры и крокодиломорфы практически не пострадали, что позволило им занять доминирующие или высокие положения в своих экологических нишах. Низшие звенья пищевых цепей были отведены протомлекопитающим, также успешно пережившим поздний триас.

Отделы триасового периода

Название «триасовый период» в 1834 году предложил немецкий геолог Фридрих Август фон Альберти. Оно происходит от древнегреческого слова «τριάς», которое в переводе на русский язык означает «троица», или «триада». Именно фон Альберти смог доказать последовательное образование 3 слоев осадочных отложений, обнаруженных в разных регионах Центральной и Северной Европы. По этим слоям впоследствии были определены и датированы 3 отдела, то есть внутренние временные интервалы триасового периода.

• Нижний, или ранний триас (252 – 247 млн лет назад) — пласт красноцветных песчаников. Общими тенденциями отдела стали пустота и выживание. Немногочисленные оставшиеся животные с трудом находили экологические ниши, и до доминирования отдельных родов или видов было еще далеко.
• Средний триас (247 – 237 млн лет назад) — слой известняковой породы, состоящий преимущественно из раковин морских организмов. В среднем отделе жизнь крепла и обострялась конкуренция за ресурсы. Расширение морей способствовало повышению разнообразия в морских экосистемах и отделяло друг от друга близкородственные наземные виды.
• Верхний, или поздний триас (237 – 201 млн лет назад) — толща пестрой глины с вкраплениями доломитов и сланцев. Заметное повышение влажности создало условия для бурного развития рептилий, среди которых сразу несколько групп оказались эволюционно подготовленными к очередному массовому вымиранию.

Формирование континентов и тектоническая активность триасового периода

Начало триасового периода совпало с объединением всех достаточно крупных массивов суши и образованием суперконтинента Пангея. Он простирался между полюсами и имел форму буквы «С», внутри которой постепенно закрывался океан Палеотетис и, соответственно, открывался Неотетис. Снаружи дугу Пангеи омывал единый суперокеан Панталасса — предшественник Тихого океана.

Тектоническая активность в то время оставалось относительно слабой — в зонах субдукции (прим. ред.: на границах схождения литосферных плит, где одна из них погружается под другую) сформировались участки тонкой земной коры, обозначившие границы будущего Индийского океана. Извержения в Центрально-Атлантической магматической провинции создавали условия для расширения морского дна, что привело к началу формирования Атлантического океана на границе триаса и юры.

Усиление тектонической активности в конце триасового периода стало причиной появления рифтовых разломов — гигантских трещин на границах расхождения литосферных плит. Одна из крупнейших рифтовых систем сформировалась между современным восточным побережьем Северной Америки и северо-западным побережьем Африки. Так образовался «шов», по которому начала расходиться Пангея, в результате чего образовались 2 суперконтинента.

• Лавразия — Северная Америка + Евразия.
• Гондвана — все остальные современные континенты.

Климат и природные условия триасового периода

В целом климат триасового периода обозначают как жаркий и сухой, что было особенно характерно для внутриконтинентальных регионов. Оледенений на полюсах не было, а в приполярных областях установился умеренный влажный климат, благоприятный для растений и позвоночных животных. На экваторе же температура могла подниматься до 50 и даже 60 ^оC. Столь высокий температурный режим был обусловлен парниковым эффектом — концентрация углекислого газа в атмосфере составляла в среднем 2 500 частей на миллион (ppm), что почти в 6 раз превышает современные значения.

Однако триасовый период длился более 50 млн лет, и вполне естественно, что за столь продолжительное время климат на Земле менялся неоднократно. Каждый из отделов триаса имел свои отличительные климатические особенности.

• Нижний триас. Пермское вымирание сопровождалось массовым извержением вулканов в Сибирских траппах — обширных магматических формациях на современной территории Восточной Сибири. Резкое глобальное потепление не оставило и следа от ледникового климата позднего палеозоя. Обширные внутриконтинентальные зоны превратились в раскаленные пустыни — жизнь могла развиваться только в прибрежных областях и вблизи полюсов.

• Средний триас. Концентрация CO₂ постепенно снижалась, однако климат по большей части оставался жарким и засушливым. Раскол Пангеи способствовал изменению циркуляции океанических и атмосферных течений, в результате чего формировались зоны умеренного климата. Средний триас стал временем сглаживания температурных контрастов: летние условия становились менее экстремальными, а зимы — более теплыми.
• Верхний триас. Высокая тектоническая активность, ускорявшая дрейф континентов, приводила к появлению океанических рифтовых разломов, что в свою очередь способствовало повышению интенсивности осадков. Во многих областях установился умеренный климат с выраженным чередованием сухих и влажных фаз. Однако усиленная тектоника вновь спровоцировала масштабную активность вулканов, которые стали ключевой причиной триасово-юрского вымирания.

Флора триасового периода: первые хвойные и семенные растения

Экстремальный климат раннего триасового периода поспособствовал кардинальному изменению земной флоры. Наиболее выносливыми оказались плауновидные (Lycopodiophyta) — отдел сосудистых растений, размножающихся спорами. Одним из достоверно идентифицированных «первопроходцев» триаса стал отряд плевромейя (Pleuromeia). Эти двухметровые растения отлично адаптировались к слаборазвитым почвам и нарушенным экосистемам того времени. С повышением влажности плевромейи уступали экологические ниши родственным им папоротникам (Polypodiophyta) и хвощам (Equisetophyta).

Преимущественно засушливый климат создал возможность для массового распространения голосеменных растений, которые появились еще в пермском периоде, но существовали в крайне ограниченных локациях. В отличие от споровых, для размножения голосеменным не нужна была вода — они использовали пыльцу, переносимую ветром. Семена, содержащие базовый набор питательных веществ для роста и развития, позволяли молодым растениям выживать в условиях ограниченных ресурсов.

Абсолютного доминирования и максимального разнообразия среди голосеменных триаса достигли хвойные растения. Их ключевой особенностью были игловидные или чешуйчатые листья, минимизировавшие испарение воды, — хвоинки. Благодаря хвое деревья превосходно адаптировались к разным режимам температуры и влажности, преодолевая затяжные периоды дефицита ресурсов и оставаясь вечнозелеными. Особенно широкого распространения достигли вольциевые (Voltziales) — вероятные общие предки всех современных хвойных деревьев.

Фауна триасового периода: расцвет рептилий и появление динозавров

Ранние предки рептилий — рептилиоморфы — появились еще в конце каменноугольного периода, около 310 млн лет назад. Они были достаточно примитивными четвероногими существами, которые зависели от воды и населяли преимущественно болотистые местности. Не претендуя на доминирование, они все же достигли значительного биоразнообразия и к концу пермского периода разделились на 2 ключевые клады (прим. ред.: широкие эволюционные группы, идущие от общего предка):

• архозавроморфы (Archosauromorpha) — предки динозавров, крокодилов, черепах и птиц;
• лепидозавроморфы (Lepidosauromorpha) — предки ящериц и змей.

Представителям обеих клад удалось пережить пермское вымирание, однако триасовый период стал временем расцвета архозавров — прямых предков архозавроморфов. В самом начале триаса они все еще выглядели как небольшие ящерицы, однако адаптации к жаркому сухому климату и разнообразие свободных экологических ниш поспособствовали бурному эволюционному развитию рептилий. Через несколько миллионов лет после начала триасового периода были окончательно сформированы следующие эволюционные группы.

• Псевдозухии (Pseudosuchia) — предки крокодилов были самыми опасными хищниками триаса. Некоторые их них, например, заврозухи (Saurosuchus) или престозухи (Prestosuchus) вырастали до 7 метров в длину и становились высшими хищниками, то есть занимали вершины своих пищевых цепочек. Грацилизухиды (Gracilisuchidae), выраставшие всего до 30 – 90 сантиметров в длину, делали ставку на свое проворство и охотились на мелкую добычу. А орнитозухиды (Ornithosuchidae) имели средние размеры, могли передвигаться на двух ногах и предпочитали питаться падалью.

• Авеметатарзалии (Avemetatarsalia) — клада, вместившая в себя сразу 2 ключевые подгруппы. Одной из них были птерозавры (Pterosauria) — первые рептилии, развившие способность сначала к планирующему, а затем и к активному полету. Ранние птерозавры имели размах крыльев порядка 1 метра и жили на деревьях, а рацион их питания включал насекомых, мелких наземных позвоночных и рыб. Второй подгруппой авеметатарзалий были динозавры, на которых мы остановимся немного подробнее.

Клада динозавров (Dinosauria) выделилась в среднем или позднем триасе, между 243 и 233 млн лет назад. В условиях господства псевдозухий триасовые динозавры были весьма далеки от статуса господствующей эволюционной группы. Одними из самых ранних известных в палеонтологии динозавров являются эорапторы (Eoraptor) — маленькие двуногие хищники с длиной тела около 1 метра и массой 10 килограмм.

Вертикальная постановка задних лап обеспечивала динозаврам высокую скорость передвижения, которой не могли достичь рептилии с «распростертой» походкой. В триасовом периоде динозавры диверсифицировались и осваивали различные пищевые специализации, оставаясь при этом на второстепенных эволюционных ролях из-за своих небольших размеров. По-настоящему эпоха динозавров наступила уже в юрском периоде, когда массовое вымирание вновь создало множество возможностей для развития.

Возникновение первых млекопитающих в триасе

Триасовый период также был примечателен скромным появлением первых млекопитающих — очень далеких предков нашего собственного вида, Homo sapiens. После пермского вымирания значительного распространения достигли цинодонты (Cynodontia), главными отличительными чертами которых были дифференцированные зубы для тщательного пережевывания пищи, и вторичное костное небо, позволявшее одновременно есть и дышать (прим. ред.: большинство рептилий вынуждены задерживать дыхание во время поглощения пищи).

Формально в позднем триасе в рамках клады цинодонтов выделились не сами млекопитающие, а их ближайшие предки — маммалиаформы (Mammaliaformes). По внешнему виду и размеру они больше всего соответствовали современным землеройкам — были крошечными насекомоядными зверьками размером порядка 3 – 10 сантиметров. Эти древние существа вели норный и преимущественно ночной образ жизни, избегая встреч с хищными рептилиями. Палеонтологи выделяют несколько ключевых признаков маммалиаформ, которые роднят их с современными млекопитающими:

• по одному набору молочных и коренных зубов;
• эмаль, предотвращающая повреждение зубов;
• теплокровность и примитивная шерсть;
• развитие молочных желез;
• формирование вибрисс — высокочувствительных «усиков», помогающих ориентироваться в пространстве.

Морская жизнь триасового периода: аммониты, ихтиозавры и первые кораллы

Рифообразующие организмы — беспозвоночные животные, собирающиеся в обширные колонии и формирующие основу для морских экосистем, — жили на Земле около 500 – 400 млн лет назад. Однако именно в триасовом периоде появились кораллы с развитым анатомическим строением. Некоторые из них, например, склерактинии (Scleractinia), сохранились до наших дней в практически неизменном виде. Поначалу триасовые коралловые рифы были небольшими и фрагментарными, но со временем они достигли впечатляющих размеров и начали выполнять функцию густонаселенных подводных мегаполисов.

Аммониты — панцирные моллюски — едва не вымерли на границе перми и триаса, уцелеть при вымирании удалось всего лишь нескольким видам. Но с учетом почти полного отсутствия конкурентов они начали очень активно дифференцироваться, восстановив разнообразие еще в самом начале периода. Триасовые аммониты имели гладкие раковины, чем заметно отличались от своих юрских и меловых сородичей с замысловатыми причудливо закрученными узорами на ракушках.

Ихтиозавры были крупными морскими рептилиями, процветавшими на протяжении большей части всей мезозойской эры. Интересно, что их еще не открытые далекие предки вернулись с суши в море подобно тому, как это сделали киты и дельфины в палеогене, около 50 млн лет назад. Ихтиозавры триаса напоминали современных акул, вырастая в среднем от 2 до 4 метров в длину. Представители рода талаттоархонов (Thalattoarchon) имели статус высших хищников и легко расправлялись с добычей схожего или даже превосходящего их размера.

Массовое вымирание в конце триасового периода

Массовое вымирание, обозначившее границу между триасовым и юрским периодом, весьма существенно затронуло водную среду. Из океанов полностью исчезли морские бесчелюстные позвоночные конодонты (Conodonta), существенно пострадали популяции моллюсков, а также вымерли все морские рептилии, кроме ихтиозавров и весьма отдаленно связанных с ними эволюционно плезиозавров (Plesiosauria) — существ с 4 большими ластами, бочкообразными телами и вытянутыми шеями.

На суше последствия вымирания были еще заметнее. Обширная клада архозавроморфов вымерла практически полностью — дожить до юрского периода удалось лишь динозаврам, крокодиломорфам и птерозаврам. Исследования показывают, что в конце триаса исчезло до половины всех наземных четвероногих животных. Одними из тех, кому повезло во время массового вымирания, стали ранние млекопитающих, группы которых продолжали свое целеустремленное развитие на протяжении всей мезозойской, а затем и кайнозойской эры.

Достоверная причина триасово-юрского вымирания неизвестна. Наиболее вероятным и обоснованным фактором большинство ученых считает многочисленные извержения вулканов, вызванные усилением тектонической активности. При этом колоссальные излияния магмы происходили одновременно как в морской, так и в наземной среде, что привело к повышению концентрации углекислого газа до критического уровня.

Как триасовый период подготовил почву для юрской эпохи

Прежде всего, триасовый период «расчистил площадку» для жизни юрского периода. Первое массовое вымирание практически полностью уничтожило старый мир, а второе помогло ликвидировать главных конкурентов динозавров за доминирование в экосистемах. Оставаясь в тени в течение всего триаса, динозавры развивали свои адаптационные преимущества вроде прямой постановки лап и разнообразия рационов, что позволило им достичь заметного разнообразия уже в самом начале юры.

Значение триасового периода в истории Земли

Триасовый период стал своеобразным связующим мостиком между древним миром палеозойской эры, где господствовали папоротниковые леса и гигантские насекомые, и эпохой доминирования рептилий и голосеменных растений. Триас иногда сравнивают с глобальным эволюционным полигоном, в котором природа создала невероятное разнообразие форм жизни, занявших пустующие экологические ниши, а затем отобрала наиболее приспособленные, пережившие вымирание. Кроме того, триас стал началом современной тектонической эры. Литосферные процессы, происходившие в то время, определили облик будущей знакомой нам карты мира.

Интересные факты о триасовом периоде

• В конце триасового периода жили необычные «летающие» ящерицы — икарозавры (Icarosaurus). Конечно, они не летали в прямом смысле этого слова, однако сильно вытянутые ребра, обтянутые кожей, позволяли им планировать по воздуху. Анализ анатомии икарозавров показывает, что они могли выдерживать угол наклона около 15°. Таким образом, прыгнув с высоты 10 метров, эти ящерицы могли преодолевать более 35 метров в планирующем полете без поправки на воздушные потоки.

• Люди часто представляют триас красочным миром с бурной растительностью, однако в нем не было ни пшеничных полей, ни ярких цветков, ни даже травы. Ландшафты того времени в большинстве своем представляли собой голые каменистые пространства с редкими вкраплениями папоротников и лесов с приземистыми хвойными деревьями.
• Триасовый период можно обозначить как время «объединения Китая». Дело в том, что территория, которую сегодня занимает материковая часть КНР, в триасе состояла из нескольких субконтинентальных блоков, разделенных Палеотетисом и близлежащими морями. На протяжении всего периода эти области суши сближались друг с другом и в конечном счете стали единым целым.

Триасовый период в вопросах и ответах

1. Когда начался и закончился триасовый период?

Триасовый период начался 252 млн лет назад и закончился 201 млн лет назад.

2. Почему он называется «триасовым»?

Название периода происходит от древнегреческого слова «τριάς», что в переводе означает «триада». Оно является отсылкой к последовательному формированию 3 геологических слоев триаса, обнаруженных в разных частях Европы.

3. Каким был климат Земли в триасе?

В основном климат триаса был жарким и засушливым, и почти все внутриконтинентальные зоны были пустынны. В середине периода появлялись отдельные локации с умеренным климатом, однако затем возросшая вулканическая активность вновь привела к чрезмерному накоплению парниковых газов в атмосфере.

4. Как выглядели континенты в то время?

В триасе был единый суперконтинент Пангея, который имел форму буквы «С» и занимал территорию от Северного до Южного полюса.

5. Какие животные жили в триасовом периоде?

Триасовый период стал временем расцвета рептилий, от которых произошли динозавры, крокодилы, черепахи и даже птицы. Кроме того, тогда отделились прямые предки современных млекопитающих.

6. Когда появились первые динозавры?

Первые динозавры появились в триасовом периоде — по разным оценкам, это произошло 243 – 233 млн лет назад.

7. Были ли млекопитающие в триасе?

По современным представлениям, класс млекопитающих сформировался несколько позже, в юрском периоде. Однако в триасе жили маммалиаформы — маленькие животные, обладавшие множеством признаков млекопитающих.

8. Какие растения доминировали на Земле?

В начале триасового периода на Земле доминировали плауны, папоротники и хвощи, пережившие пермское вымирание. Впоследствии их начали вытеснять голосеменные растения, среди которых преобладали древние хвойные деревья.

9. Что вызвало массовое вымирание в конце триасового периода?

Согласно наиболее распространенной версии, вымирание в конце триасового периода было вызвано масштабной вулканической активностью, повлекшей за собой глобальное потепление и повышение концентрации CO₂ до опасного для жизни уровня.

10. Чем триас отличается от юрского периода?

Триасовый период предшествовал юрскому. В нем доминировали псевдозухии — предки современных крокодилов, впоследствии уступившие свое верховное положение динозаврам.

11. Как ученые изучают триасовые породы и ископаемые?

Ученые проводят раскопки, чтобы обнаружить слои осадочных пород. Затем они применяют методы датировки пород, анализируют окаменевшие останки в них и изучают химический состав, чтобы понять особенности климата того времени.

12. Где находят самые известные окаменелости триасового периода?

Окаменелости триасового периода находят по всему миру — пласты с ценными для науки окаменелостями находили на всех континентах, в том числе и в Антарктиде.

13. Как выглядела морская жизнь в то время?

В триасовых морях начали появляться современные виды кораллов, а также восстанавливали свои обедневшие популяции аммониты. Среди крупных морских рептилий можно выделить ихтиозавров и плезиозавров, занимавших вершины пищевых цепочек.

14. Почему триасовый период важен для эволюции Земли?

Триасовый период начался с самого массового вымирания за всю историю планеты и подарил миру колоссальное разнообразие форм жизни, сумевших справиться с последующими глобальными вызовами природы.

15. Какие интересные открытия связаны с триасом в последние годы?

В последние годы ученые находят все больше видов животных триаса, среди которых есть бронированные и длинношеие рептилии, похожие на динозавров, живших в более поздние эпохи.

Автор текста Иван Стефанов

Изображение на обложке: Ai-generated