Следы астероида, уничтожившего динозавров на Земле, были обнаружены в одном из уголков Колумбии.

Согласно научным данным, массовое вымирание в конце мелового периода, когда динозавры исчезли с лица Земли примерно 65,5 миллионов лет назад, было вызвано падением астероида диаметром более 10 километров в Мексиканском заливе. За столкновением последовали темные дни из-за огромного количества пыли — мелких частиц самого метеорита и огромного количества измельченной горной породы, — которая распространилась по всему земному шару и в стратосфере, препятствуя прохождению солнечного света.

Это событие оставило после себя тонкий слой горных пород, известный как граница мела и палеогена (K-Pg), — часть нашей планеты, где по всему миру отложились останки трагического события, уничтожившего более 70 процентов всех видов. Это порода, обогащенная элементами платиновой группы (осмий, иридий, рутений, платина, родий, палладий), которые для ученых являются явным признаком космического происхождения тела, поскольку они крайне редко встречаются в породах земной коры.

Палеонтологи по всему миру посвятили себя поискам внеземных следов в горных породах. Образцы, которые позволили исследователям не только определить, что крупный астероид действительно врезался в Землю, но и из чего он состоял, и даже его возможное происхождение (его состав углеродистый, как и у тех, которые изначально образовались за пределами орбиты Юпитера), как указано в исследовании, опубликованном в прошлом году исследователями из Кельнского университета (Германия) и Свободного университета Брюсселя.

Поиск следов этого воздействия в Колумбии и определение того, как оно повлияло на тропики — самый биологически разнообразный регион на планете, — стали задачей ученых Фелипе де ла Парра и Карлоса Харамильо в начале 2000-х годов.

Несмотря на важность этих участков для изучения воздействия астероида на экосистемы Земли, современный слой пограничного события K-Pg в тропиках не был идентифицирован, что ограничивало изучение того, как трансформировалась растительность в этой части планеты после удара.

«В северном и южном полушариях было зафиксировано, что около 35% растений вымерло, но мы не знали, что произошло в тропиках. Нам было интересно понять, были ли уровни вымирания выше или ниже и как отреагировала тропическая растительность», — объясняет Де ла Парра, добавляя, что сначала им нужно было найти слой, который идентифицирует воздействие.

Эта граница помогает ученым обозначить горизонт до и после вымирания. Однако найти их в Колумбии оказалось непростой задачей из-за густой растительности, покрывающей большую часть страны. Это ограничивает доступ исследователей к обнаженным породам, где они могут искать следы удара. Поиск, который исследователи сравнили с поиском иголки в стоге сена.

«Когда внеземное тело врезалось в полуостров Юкатан, оно расплавило горные породы, с которыми столкнулось, и множество фрагментов было выброшено на большой скорости в атмосферу. По мере падения эти фрагменты затвердевали и образовывали миллиметровые структуры округлой и овальной формы, известные как ударные сферулы. Они были обнаружены во многих частях света», — объясняет Де ла Парра, добавляя, что, помимо ударных сферул, в пограничном слое K-Pg можно найти и другие доказательства, такие как ударный кварц и аномалия в концентрации элемента иридия, которая была обнаружена во многих частях света.

Де ла Парра объясняет: «Мы решили использовать палинологию — изучение ископаемой пыльцы и спор — для отслеживания изменений в растительности. Мы знали, что растения мелового периода сильно отличались от растений кайнозоя. Если бы мы могли обнаружить это изменение, мы могли бы сузить поиск до физического слоя воздействия», — объясняет Де ла Парра.

Во время работы в Колумбийском институте нефти, ныне Колумбийском институте нефти и перехода к энергетике (ICPET), Де ла Парра и Харамильо исследовали овраги и дороги, а также проанализировали десятки скважин в поисках непрерывной последовательности пород, сохранивших переход от мелового периода к кайнозою.

«Мы проводили палинологические анализы сотен образцов и всегда находили виды, присущие исключительно меловому или кайнозойскому периоду, но не могли найти непрерывную летопись, где можно было бы увидеть переход. Поиск становился все более утомительным», — вспоминает Де ла Парра.

Но все изменилось, когда горнодобывающая и энергетическая компания пробурила 700-метровую скважину в месте, известном как бассейн Сесар-Ранчерия (участок, расположенный между горами Сьерра-Невада-де-Санта-Марта и Периха на северо-востоке Колумбии). «Мы изучили десятки образцов из этого керна. Помню, как однажды я анализировал один из образцов под микроскопом, и он содержал очень разнообразную совокупность видов мелового периода, а в следующем образце все эти виды исчезли и были заменены очень низкоразнообразной совокупностью видов, эксклюзивных для кайнозоя. Это был один из самых захватывающих дней в моей жизни. Расстояние между образцом с меловой ископаемой пыльцой и образцом с кайнозойской ископаемой пыльцой едва составляло 15 метров. Нам больше не нужно было искать на расстоянии 700 метров, а всего 15 метров», — вспоминает исследователь.

Тщательный и подробный анализ 15-метрового слоя породы позволил ученым спустя столько лет идентифицировать ударные шарики, свидетельствующие о наличии пограничного слоя K-Pg в Колумбии. Результаты этого исследования были наконец опубликованы в журнале Journal of South American Earth Sciences в 2022 году.

Исследователи уточняют, что это не первое место, где были обнаружены следы астероида в Колумбии, но первое на поверхности континента. Другие исследования уже отмечали несколько лет назад в Горгоне, точнее на острове Горгонилла, первые записи о пограничном слое KP-g в стране. Однако поскольку эти отложения находились в морской среде, в них отсутствовали данные о пыльце и спорах, которые исследователи Харамильо и Де ла Парра пытались найти, чтобы ответить на вопросы о том, что произошло с растениями в этой части планеты после падения астероида.

Конкретно по этому вопросу исследование, проведенное колумбийкой Моникой Карвальо, в котором приняли участие и другие колумбийские исследователи, такие как Карлос Харамильо, Фелипе де ла Парра, Фабиани Эррера и Камила Мартинес, привело к выводу, что происхождение тропических лесов Амазонки — одной из самых биологически разнообразных экосистем на планете — может быть результатом изменений, вызванных воздействием границы K-Pg.

Исследователи использовали палинологию и окаменелые листья, чтобы понять изменения, произошедшие в лесах северной части Южной Америки в то время. Они не только обнаружили изменения в составе и разнообразии растительных сообществ, но и сделали выводы об изменениях в экологической структуре леса.

Тропические леса в конце мелового периода характеризовались открытым пологом и смесью покрытосеменных (цветковых растений), папоротников и хвойных деревьев, которые потреблялись травоядными животными. Леса, сформировавшиеся после удара, имели гораздо более сомкнутый и многоярусный полог, в них преобладали в основном покрытосеменные растения. Очень похоже на современные тропические леса. «Изменение структуры и восстановление разнообразия заняло около шести миллионов лет, а процент вымирания растений в тропиках составил примерно 45 процентов. Это выше, чем 30 процентов, зарегистрированных в других широтах», — говорится в исследовании, опубликованном в престижном журнале Science в 2021 году.

Таким образом, можно сказать, что без падения астероида, уничтожившего динозавров, Амазонки бы не существовало. «Без воздействия границы K-Pg Амазонка, вероятно, не существовала бы, млекопитающие могли бы не преуспеть, и, следовательно, люди могли бы вообще не существовать. Невероятно думать, что слой толщиной всего в несколько сантиметров, скрытый среди сотен метров скал, не только рассказывает историю внеземного визита, но и является началом новой главы в эволюции жизни на нашей планете», — размышляет исследователь Де ла Парра.