кокколитами — по 10 млрд штук в каждом 1 см3. По мере увлажнения на месте триасовой пустыни разрастались оазисы. А поскольку облака белого цвета, альбедо планеты — способность ее поверхности отражать падающий поток излучения — возросло. Ведь если бы не водоросли, облачный покров был бы тоньше и солнечное излучение сильнее нагревало бы Землю, а не рассеивалось в космосе. Этот фактор опять же повлиял на снижение температуры в конце триасового и в юрском периоде.
Массы кокколитов продолжали уходить на дно не только в юрском, но и в меловом периоде, когда кокколитофориды обзавелись более устойчивыми к растворению скелетиками, что привело к уже совсем иным последствиям. Ведь прежде все известняки формировались только на континентальном шельфе, и распространение известкового планктона в открытом океане сдвинуло центр карбонатонакопления в глубины — в область материкового склона и океанического ложа. Там начали накапливаться пелагические известковые илы, образовавшие километровые по мощности залежи писчего мела, когда-то покрывавшие треть всей площади дна (рис. 19.10 г). Известняки (а мел — это тоже известняк) оказались ближе к зонам субдукции, где тяжелая океаническая кора затягивается под легкую континентальную. Появление кокколитовых илов в зонах субдукции сказалось неожиданным образом: возросло число землетрясений и цунами, поскольку по мере роста температуры и давления известковые илы быстрее теряют устойчивость, чем глинистые пласты, и вдоль границ карбонатных слоев на малых сейсмогенных глубинах (от 10 до 40 км от поверхности литосферы) формируется зона разрывов, что и приводит к землетрясениям. (К тому же для субдукционной переработки карбонатов при давлении 3×109 Па их нужно нагреть до температуры всего 100 °C — меньше, чем базальты и тем более перидотиты.)
Кроме того, когда мел стал «перевариваться» в вулканических очагах и время пребывания углерода в карбонатных толщах резко сократилось, в вулканических выбросах возросла доля углекислого газа, выделявшегося при преобразовании известковых пород в силикатные (кремнеземсодержащие) (рис. 33.2и, л, м). Предполагается, что до 70 % первичного углерода, оказавшегося в зонах субдукции, возвращалось в атмосферу в виде его двуокиси. В это время континентальные и островные вулканы дополнительно извергали от 5,5×1011 до 5,5×1012 кг СО2 в год. Переплавленные известковые илы по-прежнему служат источником углекислых выделений для таких, можно сказать, знаменитых вулканов, как Попокатепетль в Мексике, Санторин в Греции, Этна и Везувий в Италии, изучение которых и позволило получить вышеприведенные значения. (Кальций из илов тоже не исчезает бесследно, а входит в состав новообразованных минералов скаполитовой группы, подобных мейониту, — Ca3Al6Si6O24 × СаСO3.)
В итоге вторая половина мелового периода и последующий палеогеновый стали одним из самых теплых интервалов в истории планеты. Температурный пик пришелся на середину палеогенового периода — эоценовую эпоху, когда змеи достигали длины 13 м (а размер этих рептилий прямо зависит от среднегодовых температур), в Арктической Канаде (75° северной широты) размножались морские крокодилы и черепахи, а на Чукотке росли теплолюбивые пальмы нипа (Nypa). Тогда же Центральная Европа больше напоминала современную Юго-Восточную Азию: росли панданы, среди которых водились панголины, лемуроподобные приматы, трогонообразные птицы и попугаи, питоны, а в озерах плавали мягкотелые черепахи и разнообразные крокодилы. Конечно, для оценки палеотемператур используются не только эти качественные показатели, но и количественные: устьичный индекс понизился, изотопные подписи бора и кислорода в ископаемых планктонных раковинах достигли заметных пиков и т. д. Все это указывает на то, что уровень углекислого газа в атмосфере 56–52 млн лет назад в три с половиной раза превышал доиндустриальный (=0,028 %), даже океанские глубины прогрелись до 12 °C (сегодня — 4 °C), а подкисление вод препятствовало осаждению карбонатных илов.
Таковы оказались некоторые (далеко еще не все) итоги «красной» революции: несмотря на мелкие размеры, кокколитофориды и другие планктонные водоросли проявили себя настоящими «большевиками».
На этом влияние «мелочи» на происходящие события не закончилось. Разнообразие плавающих водорослей вызвало в юрском периоде бурный рост планктонных фораминифер (палеозойские представители этой группы одноклеточных обитали только на дне), которые сначала питались водорослями, а затем вступили с ними в более тесный контакт: стали использовать динофлагеллят в качестве фотосимбионтов и практически перестали питаться сами. (В живом виде такие фораминиферы отличаются буроватым цветом, таким же, как у динофлагеллят, а в ископаемом — изотопной подписью углерода, характерной для остатков растений.) Они обзаводились легким пористым скелетиком: раковинка состояла из нескольких камер, но, поскольку последние из них охватывали предыдущие, превращалась в шар. Подобная форма и многочисленные шипы, усеявшие поверхность, обеспечивали оптимальное соотношение поверхности и объема и тем самым — плавучесть. Так же поступили другие плавающие одноклеточные — радиолярии с ажурной кремневой раковиной, в лучистых ложноножках которых поселились все те же динофлагелляты, известные как зооксантеллы (в основном они принадлежат к роду Symbiodinium). Планктонные фораминиферы, а также брюхоногие моллюски-птероподы с еле заметной колпачковой раковиной усилили известковый поток в глубины океана в меловом периоде.
Услугами фотосимбионтов воспользовались не только планктонные организмы: в среднетриасовую эпоху сложился симбиоз шестилучевых кораллов и зооксантелл (от греч. ζωον — животное и ξαντός — золотисто-желтый), что сразу проявилось в изотопном составе скелета — он стал таким же, как у обызвествленных водорослей. Зооксантеллы не только обеспечивают своих хозяев сносным питанием, но и ускоряют у них обызвествление скелета в дневное время, поскольку удаляют главное препятствие для осаждения карбоната — ионы фосфата, а также поглощают углекислый газ и тем самым повышают в клетках кораллового полипа содержание ионов бикарбоната. В результате такие кораллы растут в три и более раз быстрее, чем их собратья, не разжившиеся фотосимбионтами, а коралловые рифы производят 6000 кг карбоната кальция на 1 км2 морского дна ежедневно. (Слишком медленный рост палеозойских ругоз исключает присутствие в их тканях водорослей-сожителей.) А поскольку зооксантеллы не утратили вольной привычки вырабатывать диметилсульфониопропионат, мезо-кайнозойские коралловые рифы стали еще одним фактором сгущения облаков. Для рифов, как и для планктонных водорослей, облачный покров — необходимое условие существования: благодаря альбедо часть солнечных лучей отражается, и поверхность моря не перегревается, а именно повышение температуры воды грозит распадом симбиозу зооксантелл и кораллов, болезнями и гибелью последних. Наблюдения за Большим барьерным рифом у северо-восточных берегов Австралии показали, что коралловая экосистема способна понизить температуру на 1 °C. (Интересно, что в безбрежном Тихом океане облака надолго задерживаются именно над рифовыми атоллами и островами и даже форму приобретают соответствующую, что могло помочь древним полинезийцам находить ориентиры при освоении раскиданных на морских просторах островов.)
Не отстали от кораллов и двустворки: самые большие из них, такие как 110-килограммовая тридакна, обязаны своими впечатляющими размерами как раз фотосимбионтам. Тридакна и подобные ей моллюски просто раскрывают пошире свои волнистые створки, чтобы вывалить наружу мантию, полную зооксантелл. Хитрее поступили другие: поскольку кальцит прозрачен, они начали строить раковины так, что в створках появились незамутненные окошки. Окошки служат и линзами (с индексом преломления, близким к индексу преломления морской воды), и световодами. Фотосимбионты чувствуют себя привольно, а до мягкого тела врагам не добраться. Подобные двустворки возникли в позднетриасовую эпоху: валловаконха (Wallowaconcha) по виду более всего напоминала сомбреро метровой величины; уплощенные «поля» этой «шляпы» служили своего рода солнечными панелями: в них под прозрачным арагонитом, в многочисленных отсеках, видимо, и размещались фотосимбионты. Особенно впечатляют юрские и меловые рудисты (от лат. rudis — палка), которые в заботе о своих сожителях совершенно уподобились коническим кораллам, только с крышечкой (рис. 33.3а). Толстую, нередко палковидную (до 2 м высотой) раковину пронизывали ветвящиеся каналы, куда проникала мантия и где гнездились водоросли. Возможно, именно симбиоз помог рудистам воздвигнуть рифовые постройки и во второй половине мелового периода даже потеснить кораллы. Гигантских размеров и высокой продуктивности благодаря фотосимбиозу достигли и одноклеточные: диаметр раковин нуммулитов (Nummulites от лат. nummulus — монетка) превышал 15 см. Эти бентосные фораминиферы имели уплощенную форму, изнутри раковина подразделялась на многочисленные камерки, куда вели прозрачные известковые столбики — световоды. Нуммулитового эоценового известняка с лихвой хватило для постройки всех циклопических египетских сооружений и еще больше осталось в карьерах (рис. 33.4).
Светолюбивые рифы сосредоточены в тропиках, где освещенность не меняется от сезона к сезону. Стремясь к солнцу, т. е. к поверхности океана, они становятся волноломами, и каждый ураган, обламывая и раскидывая веточки, способствует расширению кораллового поселения. Так даровая солнечная энергия позволила основным рифостроителям современности оторваться от прибрежной кромки и освоить обширные, но бедные питательными веществами просторы океана. К примеру, тихоокеанские рифы (такие, как Большой барьерный) возвышаются в прозрачных, легко проницаемых для солнечных лучей водах. В палеогеновом периоде шестилучевые кораллы окончательно вытеснили прочих рифостроителей, и именно симбиоз позволил им создать рифы, не уступающие по размерам строматолитовым и строматопоровым (рис. 33.3б, 33.5). При этом рифы превратились в центры биоразнообразия. Скажем, в Коралловом треугольнике, охватывающем моря Тихого океана вокруг Филиппин, Малайзии, Брунея, восточных островов Индонезии, Восточного Тимора, Палау, Папуа — Новой Гвинеи и Соломоновых островов, сосредоточено больше всего видов морских обитателей: 8295 — рыб, 1212 — моллюсков и ракообразных, 820 — рифостроящих кораллов, 50 — морских трав и 69 — мангровых деревьев.