Сила тяжести, плотность атмосферы и кислород: Как менялись условия на планете
Сила тяжести, плотность атмосферы и кислород: Как менялись условия на планете
Интересная статья с канала «Цитадель адеквата» яндекс-дзена.
Содержание:
Предыстория вопроса
Есть мнение, что колоссальные размеры меловых ящеров и насекомых карбона являются следствием, а значит и свидетельством изменения физических условий на Земле. Это очень интересное мнение, ибо даже в самой лёгкой своей форме, — причиной отличия древних животных от современных указывается более высокое содержание кислорода в атмосфере, действительно наблюдавшееся в некоторые моменты, — оно может являться классическим примером острохарактерной для альтернативной науки методологической ошибки.
Здесь и далее фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
В чём ошибка? Динозавры весили до 80 тонн, современные слоны в несколько раз легче. Значит, теперь животные не могут так велики, как прежде. А чем ограничен вес сухопутных животных, если не силой тяжести? Следовательно, она выросла. Так легко и непринуждённо, одним лишь не замыленным официальной образованностью взглядом на изображение диплодока, совершается потрясающее открытие… Но, ошибки, на самом деле, тут уже две. Первая из них — рассмотрение вопроса с позиций возможности, а не необходимости увеличения размеров — уже разбиралась. Вторая же заключается во фрагментарном рассмотрении картины. Если, например, изменение силы тяжести происходило, им должны объясняться не только размеры динозавров, но и все прочие (без исключений) известные факты.
И кстати о фактах.
Сила тяжести
По поводу изменения силы тяжести главным известным фактом является то, что оно происходит. Земля, как всякое остывающее тело, постепенно сжимается. Скорость сжатия измерена благодаря палеомагнитым исследованиям. Она крайне мала, так что, увеличением силы тяжести за счёт возрастания плотности и поглощения ничтожного по отношению к массе планеты даже за 4 миллиарда лет количества космической пыли можно пренебречь. Но это не интересно, так что, обратимся именно к окаменелостям.
Если сила тяжести возросла с мелового периода — за десятки миллионов лет — в несколько раз, то в предшествующие эпохи она должна была быть, как минимум, не выше чем в меловой период. Но если мы судим о силе тяжести по размерам животных, то получается ерунда. Ведь, ещё в начале предшествующего мелу периода — юры, размеры животных были меньше. А в триасе и ещё меньше. Меньше, чем сейчас. В перми же — ещё меньше, чем в триасе. То есть, либо сила тяжести бодро убывала до мела, а расти начала только недавно. Либо судить о силе тяжести по размерам животных вообще нельзя.
Проверяем: действительно нельзя. Ведь сила тяжести действует на всех одинаково. И если бы размер животных зависел от неё, то увеличился бы у всех. Но гигантизм оказывался характерен только для некоторых травоядных диапсид. Большинство динозавров имело размеры средние. Млекопитающие юры и мела были намного меньше современных.
Правильным ответом будет такой: размеры животных росли по мере совершенствования скелета, а позже — причём произошло это на рубеже палеогена и неогена — гигантизм просто потерял актуальность, как путь приспособления. Появились технические решения, позволяющие добиться нужных результатов при вполне умеренном весе.
Плотность атмосферы
…Заметным образом — так чтобы заведомо перекрыть естественные различия связанные с температурой и высотой над уровнем моря — за последние сотни миллионов лет не менялась. Это тоже относится к числу известных фактов. Но — допустим. Рассмотрим такую возможность через призму палеонтологических находок.
Зачем вообще нужно колдовать с атмосферой? Обычно, сгущение воздуха рассматривается, как способ (по сравнению с изменением силы тяжести более вменяемый) поднять в небо гигантских птерозавров. И тут первая засада. Способ не работает. В более плотной атмосфере кецалькоатль с 14 метровым размахом крыльев, именно, не сможет планировать. Слишком большое лобовое сопротивление. Как не взлетит он и при пониженной гравитации. Для того, чтобы летать так, как это делают птицы, нужно энергично махать крыльями. Крылья же гигантского птерозавра не обладали достаточной для этого прочностью, как и он сам — мускулатурой, способной приводить в быстрое движение 6-метровую плоскость. Из конструкции существа следует, что это был чистый — без моторчика — планер, рассчитанный на эксплуатацию в атмосфере современной плотности.
Но даже не суть. Суть в другом. Гипотеза должна объяснять не некоторые, а все факты. То есть, не только гигантские, а все птерозавры (и птицы — в меловой период они существовали), должны летать в тех же условиях, что и кецалькоатль. Увеличение плотности атмосферы привело бы к уменьшению площади крыла по отношению к весу всех активно летающих существ. Ведь, если воздух плотнее, то загрести его и отбросить, создавая реактивную тягу, можно меньшей по площади лопастью. Но, внезапно, в меловой период отношение площади крыла к весу у летунов был не ниже, а выше современных стандартов.
Содержание кислорода
…В реальности, дважды — в каменноугольном и начале-середине мелового периода — было значительно выше современного. И это объясняет гигантизм членистоногих в карбоне? Кажется, да, так как несовершенство трахейного дыхания действительно ограничивает размеры насекомых. Но «кажется» или «да»?
Проверяем. Если концентрация кислорода и размеры насекомых вообще как-то связаны, то и другое должно увеличиваться синхронно. В карбоне много кислорода и насекомые велики — работает! Но в уже в начале перми гигантские насекомые есть, а высокого кислорода уже нет. В меловой же период обратная картина — есть кислород, но нет огромных насекомых. Следовательно, отсутствие связи тут — наблюдаемый факт. В карбоне насекомые росли, потому что не освоившиеся ещё на суше позвоночные пропускали их на экологические ниши, предназначенные для крупных существ.
Однако, факт должен иметь объяснение. Если высокая концентрация кислорода облегчает дыхание, почему это не оказывает видимого влияния на фауну? Потому что, высокая концентрация кислорода по отнюдь не случайному совпадению наблюдалась на Земли лишь в моменты, когда и концентрация углекислого газа в атмосфере тоже была высока. Углекислый же газ усвоению кислорода препятствует.
…То есть, — технически — эпоха высокого кислорода, когда дышится особенно легко, — наблюдается именно сейчас. И это тоже можно проверить по окаменелостям вымерших животных. Если бы в мелу кислород был бы доступнее, объем лёгких у животных был бы меньше по отношению к объему тела, чем сейчас. А он был больше. Лёгкие динозавров были подобны птичьим — с системой вспомогательных воздушных мешков, заодно снижающих вес тела. Но такое устройство оправдано или при очень высоком расходе энергии при машущем полёте, или в условиях разреженной и бедной кислородом атмосферы. Ну а так как диплодоки не летали, а плотность атмосферы не была ниже, — на лицо именно адаптация к дыханию в условиях избытка углекислоты.
