Мореплавці десятиліттями шукали південний континент, а коли, нарешті, знайшли, то далеко не відразу зрозуміли, що пошуки закінчені. Моряки звикли бачити сушу, а як визначити, що це материк, якщо не видно нічого, крім нагромаджень льоду? Сьогодні Антарктида - єдиний континент, цілком покритий льодом, але були часи, коли там росли ліси і бродили динозаври. Що побачили б люди, якби заглянули на Південний континент не двісті років тому, а набагато раніше? Розповідаємо про зелену Антарктиду в нашому матеріалі.
Якби Фаддей Беллінсгаузен і Михайло Лазарєв досягли Антарктиди, скажімо, сорок мільйонів років тому, вони побачили б на березі густі хвойні ліси з дерев, споріднених сучасним араукаріям.
Під їх кронами водилися б ссавці, в основному сумчасті, але зустрічалися б і великі копитні, а також тварини, що нагадують гігантських бабаків.
У зеленій Антарктиді, як і в сучасній, жили б пінгвіни, причому досить великі, але за компанію з ними - і страусоподібні птахи.
І рослини, і тварини вже були б пристосовані до умов полярної ночі: рослини скидали б листя, а тварини впадали б у сплячку.
Перші листочки
Такою ми уявляємо собі стародавню Антарктиду сьогодні, але знання про неї склалися далеко не відразу. Спершу необхідно було обстежити новий континент, а головне - зібрати зразки гірських порід і мінералів, щоб судити про їх природу і походження. Процес цей затягнувся на багато десятиліть.
Першу представницьку колекцію таких зразків до Європи доставила британська Антарктична експедиція під керівництвом капітана Джеймса К. Росса (1839-1843). Їй вдалося добути породи з вулканічного острова, пізніше названого на честь капітана - островом Росса, а також з виступаючих скель, розташованих на континенті (пізніше цю територію назвуть Землею Вікторії).
Більша частина зібраних порід мала магматичну природу. Росс навіть припустив, що південного континенту не існує, а льоди приховують лише кілька вулканічних островів. Подальші дослідження, втім, підтвердили існування материка.
Чого, однак, ніхто не чекав, так це виявлених в Антарктиді осадових порід, сформованих на суші або в морі, і тим більше скам'янілостей.
Перші палеонтологічні знахідки зробив шведський мореплавець Карл Антон Ларсен у 1892 році. Його експедиція переслідувала виключно комерційні цілі - визначити перспективи китобійного промислу в південних полярних широтах.
4 грудня на острові Сеймур (на схід від північного закінчення Антарктичного півострова) експедиційний загін з подивом виявив залишки древньої деревини. На щастя, Ларсен був людиною освіченою і допитливою, тому зразки були зібрані і незабаром потрапили до рук вчених.
Як було встановлено пізніше, деревина мала плейстоціновий вік і, швидше за все, являла собою залишки південного бука.
Сьогодні подібні буки ростуть в Південній Америці (Чилі, Аргентина), на сході і південному сході Австралії, в Новій Зеландії, Новій Гвінеї і Новій Каледонії. Значить, в порівняно недалекому минулому клімат був істотно тепліше і як мінімум заполярна частина Південного континенту була покрита лісами.
Знахідка викопної деревини, зі зрозумілих причин, викликала великий науковий інтерес, однак як такою сенсацією не стала. Справа в тому, що раніше, в 1870-ті роки, були описані стародавні тропічні рослини, знайдені за північним Полярним колом, так що у вчених вже було уявлення про суттєві кліматичні зміни в історії нашої планети.
У 1901-1904 роках відбулася велика шведська полярна експедиція, очолювана Отто Норденшельдом. Капітаном корабля «Антарктика» був все той же Ларсен як один з найдосвідченіших полярників. Одним із пріоритетних завдань експедиції став пошук викопної флори.
Подорож пішла не зовсім за планом - корабель Ларсена затонув, частина команди зазимувала на острові Паулет, а закінчилося все рятувальною операцією, організованою аргентинською владою. Але, незважаючи на всі неприємності, наукові результати експедиції складно було переоцінити.
На півночі Антарктичного півострова шведським вченим вдалося зібрати масу залишків викопних рослин субтропіків і помірного поясу, що відносяться до юрського, крейдяного і неогенового періодів.
Частина Гондвани
Важливі знахідки були зроблені в 1911 році за досить драматичних обставин. У розпал «гонки» за підкорення Південного полюса дві експедиції - британська під керівництвом Роберта Фолкона Скотта і норвезька на чолі з Руалем Амундсеном - попрямували в глиб континенту.
Обидва загони вийшли до полюса восени того ж року. Обидва досягли мети, але норвежці опинилися на місці місяцем раніше. Однак Скотт і четверо його товаришів, які на зворотному шляху залишилися без продовольства і гасу, назад вже не повернулися. Їх замерзлі тіла були знайдені всього в 18 кілометрах від великого складу з припасами під назвою «Одна тонна».
У мішках поруч із загиблими було виявлено 15 кілограм геологічних зразків, частина з яких несли відбитки викопного листя пермського періоду, що належали рослині з роду.
За даними палеонтології та геології, ця рослина зростала виключно в тропіках. І, на відміну від знахідок, зібраних шведською експедицією, його листя було знайдено не біля кордону Полярного кола, а майже на самому полюсі.
Це вказувало на колосальні кліматичні перетворення - загін Скотта замерз, несучи в експедиційних сумках свідчення існування тропічної Антарктиди.
Пізніше, в 1960-х роках, ця знахідка стала одним з головних аргументів на користь теорії тектоніки літоферних плит. Враховуючи, що сліди аналогічних рослин знаходили в Австралії, Новій Зеландії, Індії, Африці та Південній Америці, залишалося припустити існування колись єдиного південного суперконтиненту - Гондвани.
З 1940-х років в Антарктиді проходять планомірні палеонтологічні дослідження. Сьогодні подібні дослідження ведуться в рамках двох великих проектів: United States Antarctic Programm (USAP) и British Antarctic Survey (BAS).
У нашій країні є цілий інститут, що займається дослідженням полярних областей: Арктичний і антарктичний науково-дослідний інститут (ААНІЇ). Однак зараз власних палеонтологічних досліджень він не організовує.
У рамках англійської та американської програм ведуться роботи з уточнення геологічної структури та історії розвитку Антарктиди. Робота пов'язана з безліччю труднощів, до числа яких, крім суворого клімату і відірваності від цивілізованого світу, відноситься важкодоступність предмета дослідження - власне гірських порід.
Через практично суцільний крижаний щит існує всього кілька місць, де можна підібратися до корінних породів: окремі виходи гірських порід на узбережжі, деякі вулканічні острови біля Антарктичного півострова і великий Трансантарктичний гірський ланцюг, що перетинає весь континент з півночі на південь.
Застосовуються також сучасні методики, що допомагають полярним дослідникам. Так, додаткові відомості про склад і характер залягання земних шарів, розташованих під товщею льоду, вдається отримати шляхом буріння.
Дослідженню геологічної структури допомагають сучасні методики магнітної, гравітаційної та підльодовикової топографії. Певну користь приносять і дослідження південних частин Африки, Південної Америки та Австралії - територій, що колись входили разом з Антарктикою до складу єдиної Гондвани і мають з нею спільну історію.
В результаті сьогодні завдяки цим комплексним дослідженням вдалося досить детально відновити історію Антарктиди.
Від екватора до полюса
Найдавніші породи Східної Антарктиди мають дуже солідний вік - 3 мільярди років і старше, що ставить Антарктичну континентальну платформу в один ряд з найдавнішими континентальними масивами: Гіперборейським (на північному заході Північної Америки), Північно-Американським, Південно-Американським, Африкансько-Аравійським, Австралійським, Східно-Європейським, Сибірським, Сіно-Корейським та Індостанським.
Сформувалася Антарктична плита не однономоментно. Окремі блоки найдавнішої кори, глибинні магматичні пласти, що перемежаються вулканічними породами і глибоководними метаморфізованими осадовими товщами, складають химерний колаж.
Описати, як саме протікали ці стародавні геологічні процеси, сучасна наука поки не може. Тому звернемося до більш пізніх епохів.
Приблизно 540-520 мільйонів років тому в тваринному світі планети відбувалися колосальні перетворення, відомі під назвою «кембрійський вибух». Саме тоді оформилися майже всі типи сучасних тварин.
Судячи з гірських породів Трансантарктичного гірського хребта, як мінімум на частині території Антарктиди в цей час розташовувався теплий мілководний морський басейн, де розмірено накопичувалися вапняки.
Різноманітні брахіоподи - стародавні фільтратори в двостворчастих раковинах, ханцеллорії () - кембрійські організми з дуже незвичайною морфологією і численні трилобіти (, та інші) дозволяють судити, що «кембрійський вибух» зачепив і територію Антарктиди.
У цьому немає нічого дивного - адже за даними геофізиків Антарктида в цей час повинна була розташовуватися близько до екватора в складі єдиного суперконтиненту Протогондвана.
З кембрійського періоду, протягом приблизно 200 мільйонів років, континент Антарктична плита планомірно переміщався з низьких широт до південного полюса. Наприкінці кам "яновугільного періоду (близько 300 мільйонів років тому) він зайняв майже сучасне становище.
Надалі істотних змін у становищі континенту вже не відбувалося. Зміни стосувалися лише зв'язків Антарктиди з іншими континентами.
До кінця кам'яновугільного періоду Антарктида була частиною єдиного суперконтиненту Пангея, що об'єднував всі материки. В ході пермського періоду (285-230 мільйонів років тому) Пангея закінчила своє формування, а в наступному періоді, тріасовому (230-195 мільйонів років тому), почала розколюватися.
У юрському періоді (195-137 мільйонів років тому) розкол завершився, і сформувалися два суперконтиненти - північний Лавразія, майбутні Північна Америка і Євразія, і південний - Гондвана, що складалася з Південної Америки, Африки, Індії, Австралії та Антарктиди.
У крейдяному періоді (137-67 мільйонів років тому) почався розпад суперконтинентів. Від Гондвани поступово від "єднувалися Австралія Індія та Африка.
До палеогенового періоду (почався 67 мільйонів років тому) зберігся лише зв'язок Антарктиди з Південною Америкою, але і він обірвався в другій половині періоду (близько 35 мільйонів років тому). Карта Землі остаточно прийняла сучасний вигляд.
На кінець кам'яновугільного - початок пермського періодів припадає одне з найбільших оледенінь в історії Землі - Гондванське, що охопило не тільки Антарктиду, але й Індію, частину Південної Америки і Африки.
На стародавні оледеніння вказують тиліти - груба уламкова порода (конгломерат) зі специфічною структурою і текстурою, що формується в тілі льодовика. Тиліти Гондванського оледеніння збереглися на всіх південних материках, що вказує на його масштабність.
Близько 280 мільйонів років тому льоди з поверхні Землі зникли. Протягом більш ніж 200 мільйонів років на планеті, покритій щільним покривом парникових газів, встановився теплий клімат.
Льодовиковий щит повернувся лише 35 мільйонів років тому, і настало сучасне оледеніння. Але з пермського по палеогеновий періоди полюса були вільні від льоду. Це була термоера - ера високих температур на території Антарктиди.
Зелений притулок
Клімат суперконтиненту Пангея з часом лише розігрівався. При цьому рівень моря був близький до сучасного. Антарктиду захопили тропічні глосоптерисові ліси.
Згадаймо викопну рослину, чиї залишки виявили приречені учасники загону Скотта. Це було досить високе, до 30 метрів, дерево з пишною кроною, складеною подовженим листям. Його відносять до категорії «насіннєвих папороті».
Воно служило свого роду перехідною ланкою між спірними папороті і голосемінними. Причому це був вкрай поширений насіннєвий папороті - саме він становив більшу частину лісів у південній половині Пангеї.
У цих лісах можна було зустріти також різноманітні папороті, перші голосеменні та мхи. Росли ці рослини в досить зволожених місцях, іноді в болотах (принаймні, так було на місці гір Принца Чарльза в Західній Антарктиці).
Не дивно, що в антарктичних відкладеннях пермського періоду міститься багато кам'яного вугілля. У відкладеннях вугілля ми знаходимо і сліди життєдіяльності комах, а також кліщів.
Але судячи з червоного кольору товщі порід, що переривають шари з глосоптерісом, з початком тріасу прийшло серйозне осушення клімату (опустелювання). Різкий підйом температури багато хто називає однією з головних причин великого пермо-тріасового вимирання.
Втім, в інших оголеннях Трансантарктичних гір (хребет Королеви Олександри) можна побачити досить багаті ліси в ранньому і середньому тріасі. Склад рослин тут трохи змінився: численні давні сагівники - схожі на пальму голосеменні, хвощі, насіннєві та деревовидні папороті, своєрідні осмундові папороті і навіть гриби.
Деякі рослини, схоже, були ендеміками, тобто через якісь причини росли тільки на території стародавньої Антарктиди. Наприклад, тільки з цієї території відома цикадова рослина.
У пізньому пермському і ранньому тріасовому періоді в Антарктиді жили багато характерних тварин пермського періоду. Так, в озерах чекали видобуток темноспондили - гігантські крокодилоподібні земноводні (наприклад,).
По землі бродили рептилії всіх видів, великі важкі хижаки і дрібні ящіркорідні комоядні, подібні.
Дуже різноманітні були так звані «звірочні рептилії», або синапсиди, одним словом, наші стародавні родичі. Деякі були зовсім крихтами, на зразок мишок і землерийок, інші досягали розміру невеликої собаки.
До числа найбільш примітних відносилися лістрозаври (), відносно великі рослинноїдні тварини з роговим дзьобом і двома ікла. Про призначення кліків суперечки не вщухають досі - чи то це пристосування для риття, чи то оригінальний і красивий атрибут для демонстративної поведінки.
Ще одна незвичайна тварина - риюча дивнозуба (аномодонт), яка досягала розміру домашнього кота.
Таке разюче розмаїття живих організмів в самому ранньому тріасі, практично відразу після великого пермо-тріасового вимирання характерно виключно для території Антарктиди. Це привело Йорга Фребіша з колегами до думки, що Антарктика була свого роду притулком під час кризи. На цій території було прохолодніше, що і стало порятунком для ряду тварин.
Антарктичні динозаври
Юрський період приніс довгоочікувану прохолоду і, звичайно, вологу. Ліси знову поширилися по південному континенту, але вже трохи іншого складу. Тепер перевага перейшла до хвойних дерев, таких як гінкго і секвойї.
Юрський період - час динозаврів, і Південний континент мав власний великий парк цих тварин - різноманітних і навіть унікальних. Безперечно, найкращим джерелом знахідок, що свідчать про ранньоюрських динозаврів Антарктиди, є гора Керкпатрік.
Серед досить відомих примітивних хижих ящерів - теропод - на крайньому півдні можна було зустріти довготривалого целофіза (), більш великого дилофозавра () - динозавра з двома дуже характерними гребенями на морді.
Найбільш оригінальним динозавром континенту був кріолофозавр (). Всі його незвичайні риси закладені в його назві.
По-перше, це динозавр, знайдений на найхолоднішому континенті (по-грецьки cryo - «холод»), по-друге, ця рептилія відрізняється дуже оригінальним гребенем над очима (lopho - «гребінь»). Через незвичайний стиль гребеня деякі любителі динозаврів називають ящера «Елвісзавр» - на честь короля рок-н-ролу.
Нарешті, в 2007 році був описаний оригінальний динозавр - зауропідоморф, далекий родич знаменитих г