КАЙНОЗОЙСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ

В кайнозойскую эру произошли весьма знаменательные события, венцом которых было появление человека, а в дальнейшем становление человеческого общества. Изменилось распределение физико-географических условий на земной поверхности, материков и океанов и климатической зональности. Климаты, ландшафты и очертания материков все больше и больше становятся похожими на современные. В течение кайнозоя расширились Атлантический и Тихий океаны, изменился состав животного мира и растительного покрова

Палеогеновый период — время формирования млекопитающих

В течение палеогенового периода тектоническая жизнь нашей планеты была довольно активной: продолжались орогенические движения мезозойской складчатости, охватившей главным образом районы Тихоокеанского пояса (Анды, районы Антарктиды и Аляски); происходили поднятия, регрессии и складкообразовательные движения в Альпийско-Гималайском поясе; существен-ной перестройке был подвержен геоструктурный план, что выразилось в изменении ориентировки геосинклинальных прогибов и геотектонического режима различных областей. В это время проявились признаки осевых частей, появившихся позднее альпийских горных цепей и кряжей.

Процесс раскола Гондваны и Лавразии, начавшийся в мезозойской эре, дальнейшее развитие получил в палеогене. В начале палеогенового периода все еще продолжали существовать довольно обширные континенты. Так, единый материк составляли Индостан, Австралия и Антарктида. Южная Америка еще полностью не отошла от Африки, а между Северной Америкой и Европой находилась довольно узкая полоса океана — прообраз будущей Северной Атлантики. В течение палеогенового периода осуществлялся постепенный раскол и происходило отдаление континентов с формированием новых и расширением или, наоборот, сужением более древних океанических впадин. Индостан, Австралия и Антарктида разделились. Индостанская глыба за 40 млн. лет переместилась в северном направлении на расстояние свыше 8 тыс. км и в конце концов пришла в соприкосновение с Азией. Австралия перемещалась в северо-восточном направлении, но при этом вращалась вокруг своей оси против часовой стрелки. Практически неподвижными оставались Антарктида и Африка. Северная Америка удалялась от Евразии, а Южная Америка от Африки со скоростью 2—6 см в год и к началу неогена ширина Северной и Южной Атлантики составила 1000—2500 км.

В течение палеогенового периода на Земле развивалась крупная трансгрессия, в результате которой море затопило многие участки суши в пределах древних платформ и плит. Эпиконтинентальные неглубокие моря существовали на юге Восточно-Европейской и севере Африканской платформ, на Западно-Сибирской и Туранской плитах, на юге Северной и Южной Америки. В течение палеогена Сибирская, Австралийская и Антарктическая платформы оставались сушей.

Максимум трансгрессии пришелся на середину эоценовой эпохи и после этого начался регрессивный этап развития. В конце палеогена под влиянием поднятий, охвативших многие континенты, море покинуло платформенные участки и материки стали приобретать очертания, близкие к современным.

Морское осадконакопление было характерно для геосинклиналей. Не только в их пределах, но и в эпиконтинентальных морях и даже в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах накапливались разнообразные осадки — от хемогенных до грубых терригенных в областях, примыкавших к крупным поднятиям. На суше наряду с денудацией шло формирование аллювиальных, озерных, эоловых и различных склоновых осадков. Они накапливались на обширных аккумулятивных низменностях и в пределах межгорных и предгорных впадин, располагавшихся по периферии платформ.

Широкое развитие кор выветривания, незначительное присутствие грубого обломочного материала в морских и континентальных осадках, слабое развитие крупного галечного материала в руслах рек и пляжевых зонах свидетельствуют о том, что рельеф суши в палеогене был довольно выровненным.

Горно-складчатые сооружения, возникшие в результате киммерийских и ларамийских тектонических движений, в течение палеогена подвергались активной денудации. Поэтому только в начале палеогена многие горные области обладали контрастным рельефом, но уже в эоцене они превратились в платообразные возвышенности.

На аккумулятивных низменностях располагались озера, текли реки. Приморские низменности постепенно сменялись обширными морскими аккумулятивными равнинами эпиконтинентальных морей, а далее шельфами океанов. В центральной части эпиконтинентальных морей с глубинами до 1000 м находились подводные впадины и возвышенности. Максимальные глубины порядка нескольких тысяч метров имели океанические бассейны. Абиссальные и батиальные зоны осложнялись линейно вытянутыми срединно-океаническими хребтами, в пределах которых, как и ранее, происходили сильные подводные излияния лавы и раздвижение земной коры. Подводный рельеф океанов осложнялся развитием островов и архипелагов островов вулканического и невулканического происхождения. К последним можно отнести гайоты — подводные горы с плоскими вершинами, скрытые под многометровыми толщами воды, а также коралловые острова и атоллы.

Отсутствие высоких горных сооружений в рельефе континентов в палеогеновом периоде сыграло немаловажную роль в распределении воздушных масс и морских течений и, как следствие, в формировании климатов, ландшафтных обстановок и в миграциях органического мира.

В ископаемом состоянии сохранились многочисленные свидетельства климата палеогена. Литологические, фаунистические, флористические показатели климата позволяют установить тип климата той или иной территории и обосновать его зональность. Так, значительной части палеогена были свойственны показатели теплых климатов и только в конце его известны показатели более умеренных условий.

Многие исследователи обращали внимание на якобы аномальное развитие таких показателей теплого климата, как кор выветривания, бокситов, глауконита, разнообразных теплолюбивых комплексов морской фауны и наземной растительности. Некоторые из показателей теплого и даже тропического климата, характерные для середины палеогена, обнаружены в современных высоких широтах. Так, коры выветривания и бокситы соответствующего возраста распространены до 65° с. ш., т. е. известны в пределах современного умеренного пояса. Остатки лесной растительности с довольно значительной долей субтропических вечнозеленых форм обнаружены в Гренландии, на Шпицбергене, островах Канадского Арктического архипелага, Новосибирских островах, а также на Фолклендских (Мальвинских) островах и в Антарктиде. Несмотря на близкое к современному положение материков, находки в высоких широтах показателей теплого климата свидетельствуют не только об отсутствии ледовитости в полярных морях и на Антарктиде, но и о существовании глобального теплого климата, весьма резко отличавшегося от современного. В приэкваториальной части среднегодовые температуры составляли 24—28°С. Высокий температурный режим был свойствен морям, расположенным в пределах современных средних широт в течение палеоцена и эоцена. В морях Крыма и Закавказья среднегодовые температуры колебались в пределах 21—26°С. Высокие температуры (около 22—26°С) установлены для районов, прилегающих к современному Северному морю.

Однако в конце палеогена наступило значительное похолодание, и это привело к резкому сокращению ширины экваториального и тропического поясов. В низких широтах температуры понизились на 5—8°, а в средних и высоких широтах градиент снижения температур был значительно выше. Так, например, если в Закавказье в начале олигоцена среднегодовые температуры составляли 20—22°С, то в позднем олигоцене они понизились до 10—12°С. Особенно большое снижение температур (до 5°С) произошло в приполярных районах. Такое сильное похолодание вызвало появление в Антарктиде горных ледников. Площадь их постепенно возрастала, и они в конце концов образовали ледниковый щит, мощность которого продолжала расти.

На протяжении палеогена аридный климат в северном полушарии господствовал в Центральной и Южной Европе, Северной Африке, на территории Ближнего и Среднего Востока, в Средней Азии и Казахстане, Центральной Азии, на юге США и в Мексике. В южном полушарии аридные условия существовали на территории современных Чили и Аргентины.

Наряду с областями высокого увлажнения и равномерного распределения атмосферных осадков в течение года и аридным типом климата выделяются районы с переменно-влажным климатом, для которых характерно сезонное распределение влажности.

Особенность органического мира палеогена заключалась в абсолютном господстве на суше и море представителей высшей флоры и фауны. Среди растительности преобладали покрытосеменные древесные, которые в систематическом и экологическом отношениях были близки к современным формам. В растительном покрове также принимали участие голосеменные и, главным образом, хвойные, произраставшие в высоких широтах.

Развитие наземной фауны и ее расселение определялись климатическими и палеогеографическими обстановками. Благодаря достаточно высокой орошаемости периферических зон переменно-влажного климата распространились животные, ведущие полуводный образ жизни. Большую роль в расселении животных в условиях развития обширной трансгрессии сыграли «континентальные мосты» между постепенно расходящимися материками. Изоляция материка приводила к развитию своеобразной эндемичной фауны. Так, например, изоляция Австралии от других материков, начиная с палеогена, привела к тому, что только в ее пределах долгое время продолжали существовать такие низшие млекопитающие, как сумчатые. В течение палеогена низшие представители млекопитающих — сумчатые, неполнозубые и первые приматы — обитали на изолированном от других Южно-Американском материке.

В Евразии наземная фауна палеогена была весьма разнообразна. В течение большей части палеогена здесь существовала так называемая бронтотериевая фауна, а в конце палеогена ее сменила индрикотериевая фауна. Название бронтотериевая фауна получила от типичного для экологической группировки крупных непарнокопытных травоядных млекопитающих — бронтотериев, имевших широкое распространение. Они питались сочной болотной растительностью и могли длительное время находиться под водой. К бронтотериевой экологической группировке относились древнейшие носороги — аминодонты, крупные свинообразные эптелодонты, примитивные парнокопытные — антракотерни, тапирообразные и др. Все они обитали во влажных и заболоченных лесах, заиленных речных поймах, заболоченных низинах и бессточных мелководных озерах.

Индрикотерии — гигантские носороги олигоцена и раннего миоцена (па 3. Шпинару и 3. Буриану)

Индрикотериевая фауна (название она получила от присутствия гигантского безрогого носорога — индрикотерия) была более разнообразной. Она состояла из обитателей саванн, заболоченных лесов и болотистых ландшафтов. В саваннах обитали крупные индрикотерии, достигавшие высоты 7—8 м, разнообразные грызуны, а из пресмыкающихся — пресноводные черепахи.

Заболоченные леса, расположенные в низинах, были населены организмами, более приспособлен-ными к жизнедеятельности в лесных зарослях. Основу данного комплекса составляли представители бронтотериевой фауны — эптелодонты, аминрдрнты и антракотерии. Последние — свинообразные животные — по образу жизни были похожи на гиппопотамов и вели полуводный образ жизни. Аминодонты, или болотные носороги, обитали на заиленных и заболоченных поймах и в болотах бессточных котловин. Свинообразные эптелодонты приспособились к обитанию в приречных, зарослях.

В палеогене возник и ряд новых форм, в частности гигантские носороги, хищники — креодонты, а также предки лошадей. Гигантские носороги обладали широко поставленными, подвижными пальцами ног, что обеспечивало им большую площадь опоры. В лесных районах появились предки лошадей — небольшие животные с пальцеходящими копытами.

Довольно своеобразной была морская фауна палеогена. Среди беспозвоночных господствующее положение приобрели крупные теплолюбивые (тропические) фораминиферы — нуммулиты и орбитоиды. Широким распространением пользовались шестилучевые кораллы, морские ежи, брахиоподы, брюхоногие и двустворчатые моллюски — крупные устрицы, пектиниды, мидии.

Богатство отложений палеогена остатками разнообразной флоры и фауны позволяет полнее, чем предшествующие геологические периоды, охарактеризовать ландшафтно-климатические особенности суши. В пределах экваториального пояса росли влажные (дождевые и муссонные) леса, обладавшие определенными чертами сходства с современными лесами Центральной Америки, запада Африки и Индии. Основу растительности составляли разнообразные пальмы, сандаловые и фикусовые деревья. В глубь континентов они сменялись парковыми саванными и саванными редколесьями.

В аридном поясе господствовали ландшафты саванного типа с сильно разреженным растительным покровом, состоящим главным образом из ксерофитов.

По окраинам аридных поясов влажность увеличивалась и в условиях переменно-влажного климата произрастала растительность смешанного типа. Наряду с ксерофитами на берегах водоемов располагались леса из узколистных дубов, лавров, миртовых и хвойных.

В средних широтах в тропическом влажном поясе господствовала лесная растительность, в которой наряду с тропическими, вечнозелеными, влаголюбивыми формами принимали участие относительно умеренные. Эта флора в Евразии носит название полтавской. Она распространялась на значительной части Южной и Центральной Европы, на Кавказе, на юге современной территории европейской части СССР, Южном Урале и в Казахстане. Основной чертой растительного покрова данной области являлось абсолютное господство вечнозеленых лесов, напоминающих современные леса Малайского архипелага. Леса состояли из пальм, банановых, драконовых, сандаловых и хлебных деревьев и древовидных папоротников В северных периферических частях вместе с ними произрастали субтропические вечнозеленые дубы, каштаны, лавры, миртовые, кипарисовые, секвойи, таксодиевые, араукарии, туя и др.

В Восточной Азии аналогом полтавской флоры были вечнозеленые леса, в которых сохранились позднемеловые реликты в виде примеси, а иногда и самостоятельных зарослей гинкговых и цикадофитовых.

Северная Евразия и северные районы Северо-Американского материка в палеоцене и эоцене характеризовались развитием субтропического климата. В соответствии с климатическими условиями здесь формировался своеобразный тип растительности тургайской флоры. На этой обширной территории росли хвойно-широколиственные листопадные леса. В южной половине господствовали субтропические виды с примесью тропических, а в северной — умеренно теплые листопадные и хвойные. Расположенный в высоких широтах обширный морской бассейн способствовал сглаживанию температурного режима и равномерному распределению большого количества атмосферных осадков. Сравнительно высокий термический режим и обилие атмосферных осадков благоприятствовали росту хвойно-широколиственных листопадных лесов на Шпицбергене, Новосибирских островах и Канадском Арктическом архипелаге. Они состояли из секвойи, таксодиума, тисовых, сосновых, пихт, кедров, дубов, каштанов, кленов, лип, платанов и ореховых. В виде отдельных примесей встречались пальмы, лавровые, магнолии и миртовые.

Возникает вполне естественный вопрос: каким же образом условиях периодически наступающей полярной ночи могла развиваться столь теплолюбивая растительность даже при наличии высокого термического режима? Высокий термический режим и обилие солнечного тепла в весенне-летние сезоны вполне были достаточны для вегетации растительности. Для «зимних» сезонов в палеоцене и эоцене не были характерны отрицательные температуры, и вегетация прекращалась при наступании теплой полярной ночи. При этом возникал действительно фантастический ландшафт: теплая полярная ночь, северные сияния, а вокруг стоят оголенные деревья, которые мы с вами привыкли видеть на юге.

На материковой части Евразии и Северной Америки, т. е. южнее 70° с. ш., резкие контрасты между зимой и летом отсутствовали. Вряд ли зимы были морозными, а это способствовало развитию хвойно-широколиственных лесов с вечнозеленым подлеском.

Так же как и в северном, в южном полушарии теплолюбивая растительность произрастала в высоких широтах. Остатки широколиственной флоры вместе с относительно теплолюбивыми хвойными обнаружены в Антарктиде и на о-ве Кергелен.

В конце палеогена под влиянием наступавшего и прогрессивно развивавшегося похолодания климатические границы сместились в сторону экватора. Состав тургайской и полтавской флор сильно обеднел в результате исчезновения вечнозеленых тропических и субтропических форм, усилилась роль бореальных хвойных, возникли и широко распространились береза, тополь, ива, ольха. В связи с усилением похолодания расширились области аридизации климата и в умеренном поясе впервые возник ландшафт саванностепей и лесостепей.

Неогеновый период — возникновение современных ландшафтов

Несмотря на небольшую продолжительность, всего около 20—24 млн. лет, неогеновый период является одним из важнейших периодов геологической истории Земли. За этот относительно небольшой промежуток времени земная поверхность приобрела современные черты, возникли ранее неизвестные ландшафтно-климатические обстановки и появились прямые предки человека.

В течение неогенового периода необычайно высокой активностью обладали тектонические движения, которые привели к поднятию крупных участков земной коры, сопровождаемому складчатостью и внедрением интрузий. В результате этих движений возникли и приобрели современные черты горные системы Альпийско-Гималайского пояса, западных цепей Кордильер и Анд, а также островных дуг. Одновременно с ними сильно активизировались движения по древним и вновь возникшим разломам. Они вызвали разноамплитудные глыбовые перемещения и привели к возрождению горного рельефа на окраинах древних и молодых платформ. Различная скорость и разный знак перемещения блоков способствовали образованию контрастного рельефа от высоких плато и плоскогорий, расчлененных речными долинами, до высокогорных массивов со сложной системой хребтов и межгорных впадин. Процессы активизации, приведшие к возрождению горного рельефа, сопровождались интенсивным магматизмом.

Первопричиной столь активной перестройки на континентах явилось продолжавшееся перемещение и столкновение крупных литосферных плит. В неогеновом периоде завершилось формирование современного облика океанов и береговой зоны континентов. Соприкосновение жестких литосферных плит привело к образованию горных хребтов и массивов. Так, в результате столкновения Индостанской плиты с Евразией появилась мощная горная система Гималаев. Перемещение Африки в северном направлении и ее столкновение с Евразией привело к сокращению ранее обширного океана Тетис и формированию высоких гор, окружающих современное Средиземное море (Атлас, Пиренеи, Альпы, Карпаты, Крым, Кавказ, Эльбурс, горные системы Турции и Ирана). Этот огромный горно-складчатый пояс, известный под названием Альпийско-Гималайского, протягивается на расстояние нескольких тысяч километров. Формирование этого пояса еще далеко до завершения. До настоящего времени здесь происходят сильные тектонические движения. Свидетельством этого являются частые землетрясения, извержения вулканов и медленное увеличение высот горных хребтов.

Другая величайшая горная цепь Земли — Анды появилась в результате столкновения Южно-Американской литосферной плиты с океанической плитой Наска, расположенной в пределах юго-восточной части Тихого океана. Здесь, так же как и в Альпийско-Гималайском поясе, продолжаются активные горообразовательные процессы.

На востоке Азии, начиная от Корякского нагорья вплоть до о-ва Новая Гвинея, располагается Восточно-Азиатский пояс. Активные тектонические движения и вулканизм, происходившие в неогеновом периоде, продолжаются и в настоящее время. Здесь осуществляются поднятия и медленные перемещения островных дуг, извержения вулканов, сильные землетрясения и идет накопление мощных толщ обломочного материала.

Значительное перемещение литосферных плит и их столкновения в пределах консолидированных жестких участков вызывали образование глубинных разломов. Движения вдоль этих разломов значительно изменили облик Земли.

На западе Северной Америки глубинный разлом отделил от материка п-ов Калифорнию, в результате чего образовался Калифорнийский залив.

В начале неогена взаимно пересекающиеся глубинные разломы рассекли жесткие плиты Африки и Аравии на отдельные глыбы и началось их медленное раздвижение. На месте раздвигов возникли грабены, в которых расположились современные Красное море, Суэцкий и Аденский заливы. Именно они отделили Аравийский полуостров от Африки.

Изучение рельефа и состава пород морского дна Красного моря и Аденского залива привело ученых к заключению что, во-первых, земная кора здесь имеет океаническое строение, т. е. под небольшим слоем осадочных образований залегает базальтовая кора, и, во-вторых, что образование таких грабенов, в центральной части которых находятся линейно вытянутые сооружения, подобные современным срединно-океаническим хребтам, является начальным этапом формирования океанических впадин на теле Земли.

Исследования Красного моря и Аденского залива, проведенные с помощью глубоководного бурения и при помощи спускаемых глубоководных обитаемых аппаратов, показали, что в настоящее время в центральной части грабенов резко увеличен тепловой поток, происходят подводные излияния базальтовых лав и вынос сильноминерализованных рассолов. Температура придонных вод превышает 60 ° С, а минерализация, но не общая соленость, возрастает почти в 5—8 раз за счет повышенного содержания цинка, золота, меди, железа, серебра, урана. Насыщенная минеральными солями, вынесенными из глубинных недр Земли, вода располагается на глубинах 2—2,5 км и не поднимается к поверхности.

Большие изменения произошли в течение неогена в Восточной Африке. Здесь возникла целая система разломов, носящих название Великих Африканских разломов. Они начинаются в районе нижнего течения р. Замбези и тянутся в субмеридиональном направлении. У озера Ньяса серия разломов образует три ветви. Западная ветвь проходит через озера Танганьика и Эдуард, центральная — через озера Рудольф и Дофине, а восточная — около южной оконечности п-ова Сомали и открывается в Индийский океан. Центральная ветвь в свою очередь делится на две. Одна подходит к побережью Аденского залива, а другая через Эфиопию проходит к Красному и Мертвому морям и упирается в горную систему Тавр.

Крупные грабены были образованы и в других регионах. Так были сформированы Байкальский грабен с амплитудой прогибания свыше 2500 м и находящиеся на продолжении оз. Байкал Тункинская впадина и ряд впадин, расположенных в северо-восточном направлении. Эти впадины заполнены мощными толщами песчано-глинистых и вулканогенных осадков мощностью в несколько тысяч метров.

Сложное развитие претерпел океан Тетис. В результате перемещения Африканского континента океан Тетис распался на два морских бассейна, которые разделялись цепочкой суши и архипелагами островов. Они протягивались от Альп через Балканы и Анатолию в пределы современных Центрального Ирана и Афганистана. В то время как южный бассейн Тетиса длительное время сохранял связь с Мировым океаном, северный все сильнее изолировался, особенно после появления молодых горных сооружений. Возникло море с изменчивой соленостью, которое называют Паратетисом. Оно простиралось на многие сотни километров от районов Западной Европы до Аральского моря.

В конце неогена в результате интенсивного роста горных сооружений Паратетис распался на ряд полуизолированных бассейнов. Продолжавшиеся тектонические движения вызывали осушение одних участков и затопление других.

Энергичные воздымания Альп, Карпат, Кавказа, Крыма и горных сооружений Ирана и Анатолии способствовали обособлению Средиземного, Черного, Каспийского морей. Временами связь между ними восстанавливалась.

Одна из крупнейших изоляций Средиземного моря от Мирового океана, происшедшая около 5 млн. лет назад, чуть не привела к крупнейшей катастрофе. Во время так называемого мессинского кризиса в результате отсутствия притока воды и усиленного испарения произошло значительное возрастание солености и постепенное усыхание Средиземного моря. Ежегодно за счет испарения Средиземное море теряло более 3 тыс. км³ воды. При отсутствии связи с открытым океаном это вызвало сильное понижение уровня моря. На месте Средиземного моря появилась огромная ванна, уровень воды в которой был на несколько сот метров ниже уровня Мирового океана. Осушенная поверхность огромной пустыни была покрыта толстым слоем каменной соли, ангидрита и гипса.

Спустя некоторое время перемычка в виде Гибралтарского хребта, соединявшая Европу с Африкой, рухнула, воды Атлантики хлынули в чашу Средиземноморской впадины и довольно быстро заполнили ее. Благодаря большому перепаду высот между уровнем воды в Атлантике и поверхностью Средиземноморской низменности напор воды в Гибралтарском проливе — водопаде был очень сильным. Пропускная способность Гибралтарского водопада в несколько сот раз превышала способность водопада Виктория. Через несколько десятков лет чаша Средиземноморской впадины вновь заполнилась.

В течение плиоценовой эпохи неоднократно менялись размеры и очертания Черного (его иногда называют Понтическим) и Каспийского морей. Между ними то возникали связи через Предкавказье, Рионскую и Куринскую низменности, то вновь пропадали. В четвертичное время возникла связь Черного моря со Средиземным посредством проливов Босфор и Дарданеллы. Это спасло Черное море от окончательного высыхания, а связь с Каспием была в конце концов утрачена. Площадь последнего, как и Аральского моря, медленно сокращается и не исключено, что если человек не придет ему на помощь, то его ждет участь Средиземного моря в мессинский кризис.

Следовательно, в течение неогена произошла гибель некогда величайшего океана Тетис, который разделял два крупнейших материка — Евразию и Гондвану. В результате перемещения литосферных плит площадь океана сильно уменьшилась, и в настоящее время его реликтами являются Средиземное, Черное и Каспийское моря.

Под воздействием многих факторов в неогене бурную эволюцию испытывал органический мир. Животное и растительное царство приобрело современные черты. В это время впервые возникли ландшафты тайги, лесостепей, горных и равнинных степей.

Ландшафт миоценовой эпохи (по 3. Шпинару и 3. Буриану)

В экваториальных и тропических областях были распространены влажные леса или саванны. Обширные пространства покрывались своеобраз-ными лесами, напоминающими современные дождевые леса низменностей Калимантана. В составе тропических лесов произрастали фикусы, банановые, пальмы, бамбуки, древовидные папоротники, лавры, вечнозеленые дубы и т. д. В районах с сильным дефицитом влаги и сезонным распределением атмосферных осадков располагались саванны.

В умеренных и высоких широтах диффе-ренциация растительного покрова была значитель-нее. Лесная растительность в начале неогена характеризовалась разнообразием и богатством видов. Довольно большим развитием пользовались широколиственные леса, в которых ведущая роль принадлежала вечнозеленым формам. В связи с усилением засушливости здесь появились ксеро-фильные элементы, давшие начало средиземно-морскому типу растительности. Для этой растительности было характерно появление в составе вечнозеленых лавровидных лесов маслин, грецкого ореха, платанов, самшитов, кипарисов, южных видов сосен и кедров.

Важную роль в распределении растительности играл рельеф. На предгорных обильно заболоченных низменностях располагались заросли ниссовых, таксодиумов и папоротников. На склонах гор росли широколиственные леса, в которых ведущая роль принадлежала субтропическим формам, выше они сменялись хвойными лесами, состоящими из сосны, пихты, тсуги, ели.

При перемещении в сторону полярных областей в составе лесов исчезали вечнозеленые и широколиственные формы. Хвойно-широколиственные леса были представлены довольно большим спектром голосеменных и покрытосеменных форм от ели, сосны и секвойи до ивы, ольхи, березы, бука, клена, ореха, каштана. В аридной области умеренных широт располагались бореальные аналоги саванн — степи. Лесная растительность находилась по долинам рек и на побережьях озер.

В связи с похолоданием, усиливавшимся в конце неогена, возникли и получили широкое распространение новые зональные типы ландшафта — тайга, лесостепь и тундра.

До настоящего времени все еще окончательно не решен вопрос о месте возникновения тайги. Гипотезы приполярного происхождения тайги связывают образование таежных компонентов в приполярных районах с постепенным распространением ее к югу по мере наступления похолодания. Другая группа гипотез предполагает, что родиной таежных ландшафтов была

Берингия — область суши, включающая современные Чукотку и обширные участки шельфовых морей Северо-Востока СССР. Так называемая филоценогенетическая гипотеза рассматривает тайгу как ландшафт, возникший за счет постепенной деградации хвойно-широколиственных лесов по мере похолодания и уменьшения влажности. Имеется также другая гипотеза, согласно которой тайга возникла в результате вертикальной климатической зональности. Таежная растительность вначале развивалась в высокогорье, а затем как бы «спустилась» на окружающие равнины во время похолодания. В конце неогена таежные ландшафты уже занимали обширные пространства Северной Евразии и северных районов Северной Америки.

На рубеже неогена и четвертичного периода вследствие похолодания и усиления засушливости в лесной формации особо выделились травянистые растительные сообщества степного типа. В неогене начался процесс «великого остепнения равнин». Вначале степи занимали ограниченные районы и часто чередовались с лесостепями. Степные ландшафты формировались в пределах внутриконтинентальных равнин умеренного пояса с переменно-влажным типом климата. В аридном климате образовались полупустыни и пустыни, главным образом за счет сокращения саванных ландшафтов.

Большого разнообразия достигла фауна наземных позвоночных. В миоцене, когда многие ландшафты сохраняли черты палеогена, развивалась так называемая анхитериевая фауна, получившая название по характерному представителю — анхитерию. Анхитерий — это небольшого размера животное, величиной с пони, — один из предков лошадей с трехпалыми конечностями. Анхитериевая фауна включала многие формы предков лошадей, а также носорогов, медведей, оленей, свиней, антилоп, черепах, грызунов и обезьян. Из этого перечисления видно, что в состав фауны входили как лесные, так и лесостепные (саванные) формы. В зависимости от ландшафтно-климатических условий наблюдалась экологическая неоднородность. В более засушливых саванных районах имели распространение мастодонты, газели, обезьяны, антилопы и т. д.

В середине неогена в Евразии, Северной Америке и Африке появилась быстро прогрессирующая гиппарионовая фауна. В нее входили древние (гиппарионы) и настоящие лошади, носороги, хоботные, антилопы, верблюды, олени, жирафы, бегемоты, гры зуны, черепахи, человекообразные обезьяны, гиены, саблезубьк тигры и другие хищники.

Самым характерным представителем этой фауны был гиппарион — небольшая лошадь с трехпалыми конечностями, пришедшая на смену анхитерию. Они обитали в открытых степных пространствах и строение их конечностей указывает на способность передвижения как в высокотравье, так и по кочковатым болотам.

В гиппарионовой фауне преобладающее значение имели представители открытых и лесостепных ландшафтов. В конце неогена роль гиппариновой фауны возросла. В ее составе усилилось значение саванно-степных представителей животного мира — антилоп, верблюдов, жираф, страусов, однопалой лошади.

В течение кайнозоя связь между отдельными континентами периодически прерывалась. Это препятствовало миграциям наземной фауны и одновременно обусловило большие провинциальные различия. Так, например, в неогене очень своеобразной была фауна Южной Америки. Она состояла из сумчатых, копытных, грызунов, плосконосых обезьян. Начиная с палеогена, эндемичная фауна развивалась и в Австралии.

В течение неогенового периода климатические условия на Земле приближались к современным. Абсолютное господство континентальных условий на материках, резко выраженные контрасты наземного рельефа, наличие высоких и протяженных горных систем, уменьшение площади Арктического бассейна и его относительная изоляция, сокращение размеров Средиземного моря и многих окраинных морей оказали существенное влияние на климат неогена. В целом для климата неогена были характерны следующие особенности: прогрессивное похолодание, распространившееся от высоких широт, и появление ледовитости в полярных областях; существенное обострение температурных контрастов между высокими и низкими широтами; обособление и резкое преобладание континентального климата.

Для тропиков были характерны наивысшие значения температур. В прибрежных участках морских бассейнов среднегодовые температуры обычно превышали 22 °С.

Природные условия субтропического пояса в миоцене подвергались сильным изменениям, с одной стороны, под воздействием наступающего похолодания, а с другой — в результате усиления континентальности климата. В лесах исчезли представители вечнозеленых ассоциаций, а затем теплолюбивые хвойные и даже некоторые широколиственные. В середине миоценовой эпохи среднегодовые температуры в субтропическом поясе составляли 17—20 °С, а в конце миоцена они повсеместно понизились на 3—5°.

Похолодание, прогрессивно развивавшееся с начала неогена, наиболее сильно отразилось на климате полярных и умеренных широт и выразилось в значительном разрастании покровного оледенения Антарктиды. Первые льды возникли в горных областях Антарктиды около 20—22 млн. лет назад. В дальнейшем ледники переместились на равнины, и их площадь особенно сильно возросла в середине неогена.

После кратковременного потепления, происшедшего около 5 млн. лет назад, вновь наступило похолодание. Оно привело к сужению экваториального, тропического и субтропического поясов и расширению площади аридного климата. Значительное понижение температур способствовало появлению тундрового и таежного типов ландшафта, увеличению мощности антарктического ледникового панциря и возникновению сначала горных ледников, а затем и сплошного панциря в полярных областях северного полушария. Впервые лед в акватории Северного Ледовитого океана появился около 4,5 млн. лет назад. Около 2 млн. лет назад ледниковыми покровами были заняты значительная часть Антарктиды, Патагонии, Исландия и многие острова Северного Ледовитого океана.

ПРИРОДА ЧЕТВЕРТИЧНОГО ПЕРИОДА

Всего за 1—2 млн. лет в четвертичном периоде произошло множество событий, приведших к существенным изменениям природной обстановки. По крайней мере два события заставляют особо выделить четвертичный период среди остальных: во-первых, появление и развитие человека и, во-вторых, периодически повторяющиеся оледенения обширных территорий.

Становление человеческого общества и активное вмешательство человека в течение многих природных процессов позволили назвать четвертичный период антропогеновым. В течение плейстоценовой и голоценовой эпох антропогена в результате интенсивных тектонических движений продолжали увеличиваться глубина и ширина Атлантического и Индийского океанов и уменьшались размеры Тихого океана. Уровень Мирового океана также не был постоянным. В эпоху максимального оледенения уровень океана уменьшался на 100 м, а в эпохи межледниковий увеличивался на 10 м по отношению к современному. Приведенные цифры весьма приблизительны и не полностью отражают действительную картину изменения гипсометрического положения каждого конкретного участка.

Наряду с тектоническими движениями большую роль в становлении современного облика рельефа играли экзогенные факторы — деятельность поверхностных вод, морей и ветра.

Под воздействием тектонических факторов, а также изменения объема воды в Мировом океане в процессе таяния льда или формирования наземного оледенения происходили морские регрессии и трансгрессии. Однако они были менее грандиозными, чем в прошедшие геологические эпохи и охватывали, как правило, сравнительно узкие приморские участки.

Климаты ледниковых и межледниковых эпох

В течение четвертичного периода наиболее ярко выразилась ритмичность изменений климата, которые носили глобальный характер. Они приводили к периодическому смещению климатических поясов, и их миграция даже за сравнительно короткий промежуток времени составляла 1000—2000 км.

От межледниковья до ледникового периода среднегодовые температуры поверхностных экваториальных вод изменялись на 6—10°. Амплитуда климатических изменений нарастала по мере движения от экватора к полюсам и от морских районов к континентальным. Причем если в областях с морским типом климата происходили колебания в температурном режиме, то во внутри-континентальных районах изменялась влажность.

Сильное похолодание, наступившее в середине раннего плейстоцена, с понижением среднегодовых температур на 10—15° в высоких широтах, привело к образованию вначале мощного снежного, а затем и ледяного покрова! Ледниковые покровы, существовавшие в полярных районах в конце плиоцена, постепенно увеличивались в размерах. Хотя по ряду причин время начала систематических колебаний, границ ледниковых покровов определить крайне трудно, принято считать, что значительные перемещения границ льдов начались примерно 700 тыс. лет назад.

В эпохи крупных оледенений нарастание мощности ледниковых покровов вызывало их смещение в направлении к экватору. Причем наибольшее смещение ледяной покров испытывал в районах с влажным морским климатом, в то время как в сухом континентальном климате ледники занимали небольшие площади. Во время наиболее сильных похолоданий ледниковый покров в северном полушарии в среднем достигал 57° с.ш., в отдельных районах языки ледника простирались до 40° с.ш., а в Европе до 48° с. ш. В ледниковые эпохи границы морских льдов смещались в сторону низких широт на 10—15° в северном и на 5—10° в южном полушариях. Одновременно с этим снижался уровень снеговой линии в горах и увеличивалась площадь многолетних мерзлых почв.

Появление материкового ледяного щита и глобальное похолодание вызвали интенсивные изменения климатической зональности. По сравнению с современным, пояса арктического и антарктического климата сильно расширились. Арктический пояс простирался до 40—50° с. ш. Эта территория была занята обширными ледниковыми щитами, тундрой, тундростепями и морскими льдами. Пояса умеренного, субтропического и тропического климата были сильно сужены и смещены в низкие широты. В засушливых секторах влажность увеличивалась.

Вопрос о размерах и режиме выпадения атмосферных осадков в эпохи оледенений пока не решен. Несомненно, что условия увлажнения в это время в различных районах менялись по-разному. В эпохи максимальных оледенений общее количество атмосферных осадков в пределах континентов сильно уменьшалось, так как сокращалась общая площадь поверхности испарения, покрытая льдом. Прогрессивное уменьшение общего количества атмосферных осадков во время ледниковых эпох явилось одной из причин приостановления дальнейшего развития континентальных оледенений.

Охлаждающее влияние ледников на прилегающие территории вызвало возникновение своеобразных перигляциальных природных зон. Для них были характерны довольно низкие температуры воздуха в течение всего года при относительно большом количестве суммарной солнечной радиации и очень небольшое количество годовой суммы атмосферных осадков. Такие климатические условия способствовали появлению специфических ландшафтов, сочетавших черты современных тундр и высокогорных степей.

Рост ледникового покрова вызвал общее снижение уровня  Мирового океана примерно на 100 м по сравнению с его современным уровнем. Во время оледенений не только увеличивалась континентальность климата, но и происходило дальнейшее снижение температур ввиду того, что значительная доля солнечного тепла из-за высокой отражающей способности ледяной поверхности не расходовалась на обогрев планеты.

Падение температур и снижение уровня снеговой линии привели к возникновению горных оледенений не только в умеренных, но и в субтропических и тропических поясах. Плейстоценовые горные ледники располагались во многих районах Азии, Африки, на островах Тихого океана и в тропической области Южной Америки.

Колебания мощности ледниковых покровов в северном полушарии, включая Арктический ледяной щит, происходили синхронно. Геологические, палеоботанические и палеонтологические исследования свидетельствуют о том, что во время ледниковых эпох в субтропическом поясе увеличивалась влажность и снижались температуры, а в бессточном Большом Бассейне Северной Америки находились гигантские пресноводные озера Лахонтан и Бонвилл. Доказано, что воды плейстоценовых озер не могли быть талыми ледниковыми. Озера в течение всего плейстоцена были бессточными, а котловины были заполнены в результате возрастания речного стока и увеличения атмосферных осадков. Аналогичные озерные бассейны располагались в Евразии (озера Иссык-Куль, Зайсан, озера Китая и Монголии).

Что же касается районов, прилегающих к экватору, то соотношение между оледенениями и плювиалами, т. е. эпохами выпадения обильных осадков во внеледниковых областях, здесь обратное. Ледниковым периодам соответствовали засушливые эпохи, а межледниковьям — дождливые. Геологические данные свидетельствуют о том, что во время ледниковых эпох соленость вод морей, расположенных в тропическом и экваториальном климате, увеличивалась, следовательно, ледниковые эпохи приводили к возникновению сухого климата в тропических областях.

Трудность обоснования изменения климатических условий на основе колебания уровня внутренних бассейнов хорошо видна на примере Каспийского моря. В течение плейстоцена этот бассейн претерпевал значительные колебания уровня. Одни трансгрессии Каспия были связаны с межледниковьями, другие — с ледниковыми эпохами.

В ледниковые эпохи разность между температурами низких и высоких широт в северном полушарии достигала 70° С, в то время как в межледниковые эпохи она составляла всего 30— 35°С. Увеличение температурных контрастов от межледниковых эпох к ледниковым сопровождалось усилением интенсивности атмосферной циркуляции.

Смещение циклонов к экваториальным широтам приводило к увеличению увлажненности аридных областей, расположенных на территории Южной Европы, Центральной Азии, Африки и Северной Америки. Циклоническая деятельность в эпохи оледенений обеспечивала обильное выпадение атмосферных осадков в тропических и субтропических широтах. Большое количество атмосферных осадков обеспечивало развитие, с одной стороны, горных ледников, а с другой увеличивало сток равнинных рек. Именно в плювиальные эпохи на равнинах Гоби, Аравии, Сахары, в, пределах современных пустынь и полупустынь Северной Америки (запад США, Мексика), Южной Америки (пустыня Атакама), Южной Африки и в Австралии была разработана гидрографическая сеть и повышались уровни озер.

В эпохи межледниковий происходило смещение в высокие широты климатических областей, и структура географической оболочки хотя и приближалась к современной, но не была полностью ей тождественна. Палеогеографические данные, главным образом палеонтологические материалы, со всей очевидностью свидетельствуют о различных особенностях природных зон межледниковий и о значительном расширении экваториальных и тропических поясов по сравнению с эпохами оледенения.

В пределах арктического и антарктического поясов, размеры которых были близки к современным, среднегодовые температуры, как правило, были отрицательными. Средние температуры самого холодного месяца колебались от —30 до —50°С, а в теплые сезоны они повышались до +2°С.

Субарктический пояс характеризовался развитием тундровых и лесотундровых ландшафтов. Средние температуры самого теплого месяца достигали +12°С, и одновременно с этим возрастала годовая сумма атмосферных осадков.

В пределах умеренного пояса, так же как и в современную эпоху, были развиты ландшафтно-климатические зоны тайги, широколиственных лесов, лесостепей, степей, полупустынь и пустынь. В зоне тайги в эпохи межледниковий средние температуры в зимнее время не опускались ниже —20°С, а средне-летние температуры равнялись +10—15°С. Зона широколиственных лесов характеризовалась среднегодовыми температурами до +4°С. В пределах лесостепной и степной зон климат был более теплым. Среднелетние температуры в этих зонах нередко повышались до 20—25°С. Общее количество атмосферных осадков вряд ли превышало 500 мм и снижалось в центральных районах континентов, где, так же как и в современную эпоху, располагались обширные аридные области, занятые полупустынями и пустынями.

В пределах субтропического пояса выделяются области с муссонным и засушливым климатом с соответствующим типом растительности. Северная граница субтропического пояса в эпохи значительных потеплений проходила в более высоких широтах по сравнению с современными. Среднегодовые температуры этого пояса колебались в пределах 14—18°С.

В тропическом и экваториальном поясах располагались области с аридным, переменно-влажным (сезонно-влажным) и равномерно-влажным климатом. Среднегодовые температуры в пределах экваториального пояса изменялись в пределах 25— 28°С.

Развитие органического мира

Периодически наступавшие оледенения вызывали колебания уровня Мирового океана, эпиконтинентальных морей и озер, влияли на эрозионную деятельность рек и наложили отпечаток на состав и размещение органического мира.

В межледниковые эпохи природные условия напоминали современные. Особенностями этих эпох являлись миграция в сторону полюсов и сильное расширение поясов теплого климата.

Конец плиоцена и начало плейстоцена — один из величайших рубежей в истории органического мира. Около 3—4 млн. лет назад появились первые предки человека. На фоне этого грандиозного события все остальные видоизменения в составе органического мира кажутся не столь существенными, хотя сами по себе они очень важны. В течение четвертичного периода окончательно оформился современный облик растительного и животного мира. Многие представители теплолюбивой флоры и фауны вымерли. Однако нельзя не отметить, что исчезновение ряда крупных млекопитающих во второй половине плейстоцена, очевидно, было связано с деятельностью первобытного человека. Необыкновенно широкое распространение в растительном царстве получили травы.

Очень сильно в четвертичном периоде были выражены миграции различных групп организмов под непосредственным влиянием климатических условий. Растительный покров субтропического и тропического поясов по существу оставался прежним. Лишь изменение влажности в межледниковые и ледниковые эпохи (во время межледниковий в низких широтах увеличивалась засушливость и наступала ксеротермическая эпоха, а в первой половине ледниковой эпохи влажность возрастала и наступала плювиальная эпоха) приводило к смене ландшафтных обстановок: саванны сменялись полупустынями, и наоборот.

В умеренных и высоких широтах особенно сильно менялся состав растительности, появились новые природные обстановки. Возникли и оформились тундровые и лесотундровые ландшафты, которые по мере развития покровного оледенения продвигались в сторону низких широт. В это время в значительной степени обеднялись таежные ландшафты, главным образом за счет исчезновения теплолюбивых элементов. В составе хвойно-широколиственных и лиственных лесов стали преобладать более холоднолюбивые элементы. В межледниковые эпохи изменения в растительном покрове осуществлялись за счет расширения ареала теплолюбивых флор.

Значительную эволюцию в четвертичном периоде претерпела фауна, особенно наземные позвоночные. Под влиянием оледенений происходили далекие миграции животных и осуществлялся активный обмен между отдельными континентами, которые временами соединялись перемычками.

Интенсивно происходил обмен фауной между Африкой и Евразией, Евразией и Северной Америкой, Северной Америкой и Южной Америкой. Перемычки между континентами в периоды оледенений сильно расширялись ввиду значительного понижения уровня воды в океанах.

В течение четвертичного периода некоторые млекопитающие приобрели ряд черт несвойственных их предкам. В частности, следствием похолодания климата явилось значительное увеличение размеров млекопитающих, появление у них мощного волосяного покрова, жировой прослойки и т. д. Те формы, которые не смогли приспособиться к холодному климату, вымерли.

В течение плейстоцена в субарктическом поясе северного полушария обитала довольно разнообразная фауна млекопитающих, многие из которых в голоцене вымерли. В тундре, лесотундре и в так называемых холодных степях паслись мамонты, шерстистые носороги, гигантский и северный олень, мускусный бык, песец, лемминг и различные грызуны.

Фауна умеренного пояса состояла из настоящего слона, носорога Мерка, бизона, гиппопотама, медведя, волка, саблезубой кошки, рыси, а в Северной Америке кроме перечисленных обитал мастодонт. В лесостепной и степной зонах состав фауны существенно менялся, здесь широким распространением пользовались лошади, бизоны, антилопы, лоси и многочисленные грызуны.

Большое разнообразие имели млекопитающие тропического и экваториального поясов. В зависимости от ландшафтных условий сложился саванный и лесной тип фауны.

В плейстоцене обитали животные, которые были известны в плиоцене в более северных областях, — это гиппопотамы, мастодонты, саблезубые тигры, носороги, олени, антилопы, зебры и т. д.

Довольно интересна эволюция хоботных в течение плиоцена и плейстоцена. Настоящие слоны появились в конце неогена. Их остатки обнаружены в ряде районов Евразии, Северной Америки и Африки. Столь обширный ареал объясняется высокой миграционной способностью слонов. Например, в поисках пищи и при наступлении неблагоприятных условий африканские слоны совершают суточные переходы до 100 км, при этом для них не служат преградой глубокие реки, озера или высокие горы. В плейстоцене слоны расселились на обширных территориях и приспособились к обитанию в самых различных климатических условиях от тропических саванн до субарктической тундры. Это привело к возникновению различных экологических типов — от мамонтов до настоящих слонов.

В течение четвертичного периода происходила интенсивная эволюция высших представителей обезьян и человека. Вплоть до позднего плейстоцена остатки древних людей (гоминид) были представлены немногочисленными находками, сделанными в Африке, Азии и Европе.

Наиболее древними представителями семейства гоминид, к которому относится и вид современного человека, являются австралопитеки.

Послеледниковое (голоценовое) потепление

Последнее вюрмское оледенение закончилось недавно и около 14 тыс. лет назад наступило потепление, сопровождаемое деградацией ледниковых щитов в Европе и Северной Америке.

Как свидетельствуют результаты изучения изотопного состава кислорода в ледяной колонке Антарктиды, за последние 20 тыс. лет наиболее сильное потепление (климатический оптимум) произошло между 15-м и 11-м тысячелетиями, и его величина оценивается в 5°. Однако потепление не было одноактным процессом, а осуществлялось постепенно и периодически сменялось кратковременным похолоданием. Это выражалось в многократном колебании уровня Мирового океана, уровня снеговой линии, наступании и отступании ледников и т. д.

Во время климатического оптимума в северном полушарии происходили заметные изменения природной среды. Особенно сильно они проявились в умеренных и высоких широтах. На южном краю Скандинавского ледника в это время располагалась серия мелких ледниковых озер, на месте которых по мере отступания ледника образовалось Балтийское озеро. Его уровень был непостоянным и колебался в пределах десятков метров. Одновременно с этим изменялась соленость вод от слабо-засолоненной до пресной и постоянно менялись связи с открытым океаном. Во время снижения уровня Балтийского озера в результате сокращения притока пресной воды со Скандинавского ледникового щита, но высокого стояния Мирового океана, морские воды проникали в озеро, а это приводило к повышению его солености. После таяния Скандинавского ледника из-за отсутствия притока пресных вод уровень Балтики вновь опустился. Однако таяние приполярных ледниковых щитов, ледников Гренландии и Антарктиды продолжалось. Это в свою очередь вызывало сильный подъем уровня Мирового океана и поступление морских вод в Балтийскую котловину. Около 8 тыс. лет назад соленость в Балтике достигла 15%0, а температура воды была намного выше, чем в настоящее время. После регрессии, которая началась около 4,5 тыс. лет назад, Балтика стала принимать современные очертания.

В течение голоценовой эпохи Балтика оказывала огромное климатическое воздействие на северо-западные и северные территории Европы. Особенно увеличивалась ее роль, когда осуществлялось соединение Балтики с теплым океаном. Высокая теплоотдача и влажность способствовали смягчению климата и давали возможность развитию на его берегах влаго- и теплолюбивых широколиственных лесов.

На протяжении всего климатического оптимума в Арктическом бассейне температура воды была на несколько градусов выше современной. Это благоприятствовало расселению на север относительно теплолюбивой фауны и перемещению в том же направлении растительных сообществ. Многие моллюски, в настоящее время известные только у берегов Исландии и Кольского полуострова или Южной Гренландии, во время климатического оптимума прекрасно развивались у берегов Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой Земли, где летом отсутствовали ледяные покровы.

Остатки растительности, произраставшей во время климатического оптимума на Шпицбергене, северном побережье Сибири, в Гренландии и на о-ве Элсмир, дают основание предполагать, что Арктический бассейн в основном был свободен ото льда. Образованный за зиму лед довольно быстро стаивал в летние месяцы.

На многих островах, расположенных в приполярных районах, росли леса. Так, в Исландии были распространены березовые и березово-буковые леса. Северное побережье Норвегии, Шетландские и Фарерские острова и многие острова Канадского Арктического архипелага покрывали листопадные леса. Об относительно высокой среднегодовой температуре свидетельствует характер лесной растительности Западной Европы. По сравнению с современной эпохой области произрастания лесов были смещены к северу на 3—5°.

В связи с высокими среднегодовыми температурами в Евразии, а они более чем на 2° превышали современные, сильно повысился уровень снеговой линии, площадь ледников уменьшилась, и многие из них на Кавказе, Памире и в Альпах полностью исчезли.

Многочисленные оценки климата, основанные главным образом на палеоботанических и археологических данных, позволяют считать, что в это время в Европе было в среднем на 2—3° теплее, чем в настоящее время. Однако в Северо-Восточной Европе зимы были очень снежными, хотя и не столь холодными, как ныне.

Более высокие температуры, примерно на 3—4° выше, чем в настоящее время, были свойственны континентальным областям Северной Азии. Растительные зоны здесь были смещены к северу. Практически полностью отсутствовала тундра, а вместо горных тундр располагались различные кустарниковые ассоциации. Ландшафтно-климатические условия благоприятствовали миграции и развитию многих животных, неизвестных в этих районах в настоящее время. Так, на Новосибирских островах, по сообщению акад. Л. С. Берга, был обнаружен череп тигра. Тигры, как известно, в настоящее время живут только в Уссурийской тайге, хотя еще в начале XX в. они были известны и в Якутской тайге.

Во время климатического оптимума исчезли ледниковые щиты в Северной Америке и сильно сократилась их площадь в Гренландии. В связи с потеплением лесная растительность в Северной Америке продвинулась к северу на 4—5°.

Следы сильного потепления обнаружены и на многих тер риториях южного полушария, в том числе и в Антарктиде. По данным Г. Флона, среднегодовая температура во время климатического оптимума в Антарктиде увеличилась на 2—3°. Поэтому в водах, омывающих Огненную Землю, Антарктиду, Южную Африку и Австралию, обитали более теплолюбивые организмы, чем живущие здесь в настоящее время.

В течение климатического оптимума сильно преобразились природные условия даже в тропических и экваториальных областях. Им было свойственно не только простое повышение температур, но и значительное изменение характера увлажнения. На это указывают изменившиеся ареалы обитания многих животных и растений.

Уровень африканских озер 8—9 тыс. лет назад был выше современного. Это, а также наличие многочисленных следов обводнения в современной аридной зоне, произрастание здесь влаголюбивой растительности служат неопровержимым доказательством существования на обширных территориях высокой влажности.

В ныне засушливых областях Азии в период климатического оптимума существовал жаркий влажный климат. В Индии и Пакистане количество атмосферных осадков почти в четыре раза превышало современный уровень и неоднократно происходили катастрофические разливы рек.

Климатический оптимум завершился небольшим по интенсивности похолоданием, которое произошло 4—3 тыс. лет назад. В это время несколько увеличились площади ледников, на суше возросли контрасты зимних и летних температур, снизилась среднегодовая температура, а ландшафтно-климатические области отступили в сторону экватора.

Изменение климата в историческую эпоху

После похолодания, длившегося около 2 тыс. лет, в начале нового летоисчисления вновь наступила относительно теплая эпоха, которая в истории и климатологии известна под названием эпохи викингов. Именно в это время, в конце I и в начале II тысячелетия н.э., выходцы из Скандинавии, именуемые викингами, совершали далекие путешествия, открывали и осваивали новые земли. Сведения о путешествиях викингов, укладе их жизни, природных условиях передают древнескандинавские сказания (саги).

Столь успешной миграции людей и освоению ими новых земель способствовало значительное потепление климата, охватившее многие районы земного шара. Отсутствие мощного льда в Северной Атлантике благоприятствовало плаванию. На маленьких суденышках, подчас подчиняя свою судьбу воле волн и ветра, викинги совершали далекие и продолжительные путешествия. Около 700 г. н. э. ирландские монахи открыли Фарерские острова и обосновали там поселение. Почти через 100 лет острова были захвачены норвежскими викингами.

Позднее викинги открыли Исландию, а в 875 г. достигли Гренландии.

В начале XI в. они высадились на берегу Северной Америки и основали там поселение. Между Гренландией и Северной Америкой имелось регулярное сообщение. Считается, что таким образом викинги освоили о-в Баффинова Земля, п-ов Лабрадор и о-в Ньюфаундленд. Эти предположения недавно были подтверждены находками остатков древних поселений в Ньюфаундленде и Гренландии. В настоящее время поселения викингов в Гренландии погребены под мощной толщей льда.

Во всех исландских сагах, где говорится о путешествиях викингов, нет упоминаний о ледяных препятствиях. Следовательно, морские льды отсутствовали и плавание между Исландией и Гренландией совершалось регулярно.

Поселенцы  в   Гренландии   занимались   скотоводством,   в  то время как в настоящее время значительная часть этого острова покрыта  ледяным  панцирем,   а  его  жители  в  основном  занимаются добычей морского зверя и рыболовством.

Викинги плавали и в северо-восточном направлении. Они неоднократно огибали Скандинавию, открыли Шпицберген и, возможно, даже достигли устья р. Северной Двины.

Потепление климата в IX—XI вв. в Европе сопровождалось уменыпением влажности. Однако оно было не таким интенсивным, как в период климатического оптимума; среднегодовые температуры повысились лишь на 1—2°.

В раннем средневековье в результате потепления улучшилась ледовая обстановка в Арктике. Во многих районах произрастали несвойственные настоящему времени растения. Так, в Северной Америке на берегах р. Св. Лаврентия в это время отмечалось обилие винограда, в Китае в районе р. Хуанхэ выращивали мандарины    и    апельсины,    в    Японии    повсеместно    наблюдалось очень раннее цветение сакуры.

В областях современного аридного климата было влажно. Полноводнее были реки бассейнов Средиземноморья и Ближнего  Востока, уровень озер, в том числе и уровень африканского озера Чад, был намного выше, чем в современную эпоху. Это потепление длилось примерно околс 500—600 лет и его часто называют малым климатическим оптимумом.

Наступившее  похолодание  носит  название  малого ледникового периода. Оно началось в XIII—XIV вв. и  завершилось в конце XIX в. Серия кратковременных, но сильных похолоданий сменилась  потеплениями.   Во  время  похолоданий  температуры снижались по сравнению с современными на 1,5—2°. О природных условиях этого довольно длительного периода человеческой истории   свидетельствуют   многочисленные   летописи   и   другие письменные источники.

Для   времени   похолодания   важным   показателем   климата, кроме растительности и животных суши, является состояние горных ледников. Однако они часто реагируют на изменения климата не сразу, а с некоторым опозданием.

В XIV в. началось наступание ледников в Альпах, на Кавказе, Аляске, Скандинавии и Исландии. Многие из них стали спускаться в долины. Максимальные наступания ледников в Европе произошли между XVI и XVII вв. и после кратковременного потепления новая волна холода повлекла увеличение площади ледников в течение XVIII столетия.

Ухудшение климата фиксируется не только развитием горных ледников, но и состоянием ледовой обстановки в Арктике и Антарктике, резким ухудшением произрастания многих растений и миграцией в теплые края животных.

Еще в начале малого ледникового периода население Исландии вынуждено было отказаться от возделывания зерновых культур. Многие поселения в Гренландии были оставлены и затем погребены под толщей льда и снега, погибли деревья и кустарники на севере Скандинавии, в Исландии и на арктическом побережье Сибири.

В это время не только в Европе, но и на других континентах северного полушария учащается количество суровых и снежных зим, увеличивается продолжительность холодного сезона, обычными становятся прохладные летние месяцы и даже в районах, расположенных в низких широтах, временами выпадает снег, а реки покрываются льдом. Так, например, Генуэзский залив в зимнее время покрывался ледяным панцирем, а многие оливковые деревья, виноградники и цитрусовые во Франции, Италии и Испании вымерзли.

В Северной Америке и Евразии с похолоданием были связаны частые и глубокие вторжения холодного воздуха из Арктики. Климат в Японии и Китае в течение XV—XVI вв. был прохладным и влажным, но максимальное похолодание произошло между серединой XVIII и серединой XIX вв. В это время средние температуры лета и зимы в Японии стали на 1—2° ниже современных.

Суровые зимы, наводнения, засухи и другие экстремальные природные явления приводили к крупным неурожаям, сопровождавшимся голодом и распространением эпидемий среди населения.

В конце XIX в. началось потепление, однако оно стало ощутимым только в 20—30-е годы XX в. за счет возрастания температур в Арктике. Используя инструментальные наблюдения, ученые установили, что в Баренцевом море в течение 1919— 1928 гг. температура воды стала почти на 2° выше по сравнению с 1912—1918 гг. Зимние температуры в западной части Гренландии в 30-е годы поднялись почти на 5°, а на Шпицбергене — на 8—10° по сравнению с 1912—1920 гг. В это же время происходило таяние многих горных ледников и сильно смягчилась ледовая обстановка в Арктике. На западном побережье Гренландии ледники отступили почти на 20 км. В Канаде скорость отступания ледников составляла 3 м в год. Площадь ледников Кавказа начиная с 1890 по 1945 г. уменьшилась более чем на 10%. Сократили свои площади ледники на Полярном Урале, Памире, Тянь-Шане, Алтае, Саянах, Гималаях и на островах Арктики. Сильно сократились площади ледников в горах Тропической Африки и в Кордильерах. В Арктике растаяли многие так называемые ледяные острова, представляющие собой скопления льда на подводных поднятиях. Между островами в результате таяния льда возникли и расширились проливы.

Граница многолетнемерзлого грунта постепенно сместилась к северу. Почти на 1 млн. км² за 30 лет уменьшилась площадь льдов в советской акватории Арктики, а ледовитость Баренцева моря сократилась на 15%. Реки и озера в умеренных широтах северного полушария вследствие потепления вскрывались значительно раньше, а замерзали позже, чем в середине XIX в.

Потепление в XX в. было настолько интенсивным, что отразилось на составе и размещении животного и растительного царства. Многие птицы стали прилетать раньше и селиться даже севернее своих обычных мест гнездования. Переместили свои гнездовья на север Норвегии и Финляндии белые куропатки, в южной части Гренландии появились сизоголовые дрозды, а в Исландии — ласточки.

Потепление вод Арктического бассейна вызвало миграцию на север многих промысловых рыб. В Баренцевом море появились и приобрели хозяйственное значение сельдь, пикша, треска, ранее известные здесь в весьма незначительных количествах. В Белом море прижился морской окунь, а на западе Балтики — анчоус. Аналогичные миграции осуществлялись и в Тихом океане. Изменились места обитания сардин, а в Охотском море появилась ранее неизвестная здесь скумбрия.

Однако после 40-х годов произошло некоторое похолодание, которое прежде всего выразилось в увеличении продолжительности зимнего сезона и небольшом падении среднезимних температур. Многие ледники увеличили мощность, часть их спустилась в долины. Это касалось не только горных ледников, но и обширных покровных ледников Гренландии и Антарктиды. В высоких широтах увеличились число и размеры айсбергов.

По многочисленным данным за период с 1958 по 1963 г. средняя температура северного полушария снизилась на 0,5— 0,8°. Однако в южном полушарии столь заметного похолодания не происходило, а в Австралии и Новой Зеландии даже наблюдалось некоторое повышение температур. Многолетние исследования в Антарктиде показали, что, начиная с 1957 г., в течение 10 лет среднегодовые температуры понизились почти на 0,25°, а с 1967 г. произошло повышение среднегодовых температур на 0,4°. Именно это несоответствие явилось предвестником весьма странного на первый взгляд повышения температурного режима.

В конце 60-х и начале 70-х годов началось второе по счету потепление XX в. Если первое потепление было вызвано естественным снижением прозрачности атмосферы, то главной причиной второго потепления послужила хозяйственная деятельность человека.