Вещи из космоса могут оказывать довольно сильное воздействие на формы жизни, пытающиеся прохлаждаться здесь, на Земле. Наиболее очевидным примером этого является падение метеорита, который случайно уничтожил три четверти растительного и животного мира планеты. Мрачная вещь. Но иногда вся эта космическая чепуха приводит к гораздо более странным последствиям. В новой работе, опубликованной в журнале Journal of Geology, ученые предполагают, что серия далеких сверхновых - звезд, взорвавшихся миллионы лет назад, - могла помочь ранним предкам человека научиться ходить вертикально.
Если хотите, можете прочитать эту часть еще раз, но менее странной она от этого не станет. Каким образом катастрофический взрыв кучи звезд в другом месте может привести к появлению двуногости у Homo sapiens? Давайте сделаем следующий шаг.
Адриан Мелотт, астрофизик из Канзасского университета и ведущий автор новой статьи, изучает сверхновые на протяжении большей части своей карьеры. Но всего несколько лет назад исследователи обнаружили залежи железа-60d по всему миру, намекающие на то, что определенная группа сверхновых взорвалась с общего расстояния и в общий период времени. По этим отложениям можно определить, что лучи от этих сверхновых начали падать на Землю еще 8 миллионов лет назад, а пик энергии пришелся на 2,6 миллиона лет назад. Для Мелотта и его коллег это временное расстояние совпадает с активностью, возникшей примерно в 123 световых годах от нас, в регионе под названием Местный пузырь, где находится горячий газ, который выглядит так, как будто он был взорван серией сверхновых. Первоначальные звезды, которые взорвались, вероятно, в девять раз превышали массу Солнца.
"Мы решили задать вопрос: каковы результаты или вероятные последствия этих сверхновых?" - говорит Мелотт.
Влияние взрывов сверхновых на саму Землю изучено не очень подробно. Первые работы, посвященные этому вопросу, были опубликованы в 1950-х годах и были посвящены тому, могли ли близкие взрывы вызвать или стимулировать массовые вымирания на планете. Новым в новой работе Мелотта является то, что он сосредоточился на вопросе о том, могли ли умеренно удаленные сверхновые также оказывать воздействие на окружающую среду, влияя на жизнь на планете.
И должен же быть какой-то эффект, верно? Сверхновая испускает космические лучи, как и любой другой небесный взрыв, и эта энергия может иметь вполне физическое воздействие, например, вызывать колебания температуры. Более того, по расчетам ученых, сверхновые испускают космические лучи с энергией до квадриллиона вольт. Это 15 нулей! Обычные космические лучи не обладают энергией больше миллиарда вольт (девять нулей). "Эти лучи в миллион раз энергичнее тех космических лучей, которыми мы обычно бомбардируемся", - говорит Мелотт.
Мелотт и его соавтор Брайан Томас из Университета Уошберна в Топике, штат Канзас, начали подозревать, что эти космические лучи могли быть достаточно мощными, чтобы ионизировать (электрически зарядить) частицы в атмосфере Земли вплоть до самой поверхности. "Это ненормально", - говорит Мелотт. "Обычно все затухает на стратосферных высотах. Но поскольку эти лучи идут прямо к земле, они ионизируют частицы повсюду, что означает больше молний от облаков до земли". Ионизация атмосферы обеспечивает больше свободных электронов и ионов, которые создают проводящий путь для молнии. В результате можно ожидать в 50 раз больше молний как прямое следствие этих сверхновых.
Пара провела несколько вычислительных моделей, которые подтвердили такое поведение, что приводит нас к странной теории, изложенной в статье. Мелотт и Томас считают, что резкое увеличение количества ударов молний, вызванных этими сверхновыми, могло привести к вспышке лесных пожаров (об этом свидетельствует увеличение количества сажи и углеродных отложений, соответствующих этому периоду времени). Эти лесные пожары, возможно, стали причиной выжигания многих лесов в Северо-Восточной Африке, превратив их в более травянистые саванны. А в последние годы появилась гипотеза, что превращение этих территорий в саванны могло способствовать развитию двуногости у предков гоминид. Поскольку деревья редко усеивали ландшафт, двуногость была более энергоэффективным способом передвижения с места на место. При отсутствии деревьев, на которые можно было бы сесть, стоя, гоминиды могли хотя бы увидеть хищников, скрывающихся в высокой траве.
К сожалению, эта теория не слишком хорошо вписывается в то, что мы уже знаем об эволюции человека. "Для меня очевидно, что это было написано людьми, которые не работают непосредственно с ископаемыми", - говорит Эшли Хаммонд, помощник куратора биологической антропологии в Американском музее естественной истории. "Те, кто работал с ископаемыми, скажут вам, что 2,6 миллиона лет назад, когда эти сверхновые достигли своего пика, двуногость уже была хорошо развита". Истоки двуногости уходят корнями ближе к 4,4 миллиона лет назад - примерно за два миллиона лет до того периода, когда, по словам Мелотта и Томаса, серия сверхновых достигла своего пика.
СООТВЕТСТВУЮЩИЕ: Новый снимок Хаббла предлагает детальный взгляд на галактику Триангулум
"Бипедальные органы на самом деле очень древние", - говорит Хаммонд. "Они являются первым настоящим признаком человеческого рода, рода гоминид. Пытаться связать что-то, произошедшее 2,6 миллиона лет назад, - это немного натянуто". Хаммонд считает, что если бы кто-то хотел связать сверхновые с эволюцией, то логичнее было бы связать их не с двуногостью гоминид, а с появлением рода Homo. Наше самое раннее появление в окаменелостях датируется 2,8 миллиона лет назад, а род Homo можно найти в большом количестве примерно 2 миллиона лет назад.
Более того, мы до сих пор не знаем, какие именно факторы привели к появлению бипедализма у предков человека. "Это все еще вызывает много споров, - говорит Хаммонд. Гипотеза саванны - одна из тех вещей, которые обсуждаются среди ученых, и она, вероятно, является одним из факторов, способствующих этому. Но есть также вопросы о том, когда именно африканские ландшафты начали терять свои деревья и превращаться в высокие луга, и в какой степени лесные пожары действительно подстегнули этот процесс".
Мелотт первым подчеркнул, что он и Томас не являются палеонтологами. Он называет идеи, изложенные в статье, "теоретическим ожиданием" и говорит, что рассматривает полученные результаты скорее как вклад в большую работу по созданию более сильной теории образования молнии, которая, по его словам, "недостаточно хорошо изучена". По иронии судьбы, это также поднимает одно из самых главных ограничений статьи: если мы не очень хорошо понимаем процесс образования молнии, то не совсем ясно, действительно ли эти сверхновые создали всплеск молний, способных испепелить Землю и сжечь все эти леса. "Вся наша идея сильно зависит от представления о том, что космические лучи будут порождать молнии", - говорит Мелотт.
Несомненно, авторы провели довольно интересную связь. Но консенсус очевиден: если мы действительно собираемся исследовать, являются ли сверхновые в Местном пузыре причиной того, что мы разговариваем и ходим прямо, нам понадобятся более весомые доказательства.