Часть 4. Зелёное прошлое белого континента

В данной статье мы продолжим рассказ об истории формирования самого загадочного континента планеты и перенесёмся на много миллионов лет назад. В глубинах прошлого проследим постепенную смену растительности и отступление жизни перед могущественным царством льда. Приглашаем познакомиться с историей рождения Антарктиды.

Перенесёмся в третичную эпоху. Самый тёплый климат на планете за последние 65 миллионов лет был в эпоху раннего эоцена (около 55–48 млн. лет до н.э.). Сказалось это и на Антарктике, где в это время существовали биомы умеренных лесов со споровыми растениями, характерными для вымерших флор Австралии, Новой Каледонии, Новой Гвинеи и Новой Зеландии.

Для данного времени характерны были такие растения как южный бук (Nothofagus), араукариевые (Araucariaceae), протеевые (Proteaceae), а также род деревьев-реликтов Гондваны – подокарп (Podocarpus). В то же время растения умеренных и высоких широт, устойчивые к морозам, полностью отсутствуют.

В настоящее время род южный бук – это сборная группа из очень близких видов, растущих в южном полушарии: Австралии, Новой Зеландии и Южной Америке, а ископаемые остатки этого таксона найдены также в Антарктике.

Интересно, что это дерево имеет семена, которые погибают при кратком пребывании в солёной воде, но при этом встречается на разграниченных значительными пространствами океана континентах и островах.

Домиоценовой растительности Антарктики, вероятно, больше всего соответствует растительность современной южной Патагонии и Огненной Земли. Интересно, что здесь мы можем найти присутствующие и сейчас во флоре Антарктики лишайники рода уснея (Usnea), которые здесь были распространены на деревьях, а также небольшие моховые куртины кукушкинового льна (Polytrichum strictum), образующего сейчас в Антарктике большие моховые поля.

Выпадение большинства видов сосудистой флоры создало дополнительные возможности для экспансии этих групп видов нетребовательных организмов.

Примерно 23 млн. лет назад Антарктида окончательно разъединяется с Южной Америкой, а Антарктическое течение становится круговым, что изолировало и охладило Антарктику.

Величественное Антарктическое циркумполярное течение (Antarctic Circumpolar Current, ACC) включает в своё движение всю толщу воды от поверхности до дна. Эта огромная река в океане проносит в секунду 120 млн /м³ воды, что в 10 тыс. раз больше расхода воды во всех реках земного шара.

Разрастание ледниковых куполов в горах Гамбурцева и образования циркумполярного течения маркирует массовое накопление айсберговых отложений, которое началось 25-30 млн лет назад.

По мнению Г. Удинцева, мост на месте современного пролива Дрейка и части моря Скоша существовал до позднего эоцена. 35-40 тыс. лет назад произошло разрушение Андского ороклина в районе пролива Дрейка. Однако на месте моря Скоша мост ещё сохранялся.

В общем, по данным других учёных открытие пролива Дрейка произошло от 49 до 17 млн лет назад. Развитие пролива происходило медленно. Небольшие бассейны открылись в эоцене.

Погружение моста Скотии началось в олигоцене раннем миоцене (22-20 млн лет назад). С этого момента сначала мелководьем, а затем более широким руслом прорывается циркумполярное течение.

Если в олигоцене в условиях умеренного климата леса ещё покрывали Антарктику, то в миоцене (23-12 млн лет назад) большая часть континента уже была покрыта льдом, а здешние леса сменились тундрой, покрывающей прибрежные влажные участки континента. Адаптированные к холодам таксоны могли выживать на приморских равнинах и в плиоцене.

Формация здешней тундры состояла как минимум из 18 видов, которые описаны из формации Мейера в Трансантарктических горах в 500 км от южного полюса. Ископаемые остатки растений включают пыльцевые зёрна, семена, плоды, цветки, листья.

Здесь мы можем найти уже знакомый нам южный бук (в форме кустарника), а также представителей семейства злаковых (Poaceae), кипарисовых (Cyperaceae), лютиковых (Ranunculaceae), воднососонковых (Hippuridaceae), гвоздичных (Caryophyllaceae), маревых (Chenopodiaceae), миртовых (Myrtaceae), а также хвойных (Pinaceae).

Тогдашняя флора включает также некоторые виды мхов и печёночников. Эти растения образовывали сообщества на слаборазвитых почвах пергляциальных ландшафтов, включающих морены, зоны дренирования ледниковых вод и плохо дренированные депрессии, где откладывался торф. В общем, здешние пейзажи в это время напоминали нынешние пейзажи Южной Джорджии.

Как мы уже отмечали, образование пролива Дрейка привело к формированию в плиоцене (около 20 млн. лет назад) берегового течения у континента и циркумполярного течения вокруг него. Это привело к изоляции континента, его прогрессирующему охлаждению и оледенению.

По мере изоляции Антарктиды на южном полюсе её охлаждение меняло здешние ландшафты. На основе находок в районе Sirius group, Dominion Range получены сведения, что ещё 3-4 миллиона лет назад тёплые периоды в Антарктике ещё позволяли существовать даже южному буку (в форме кустарника).

Но самое трудное было впереди. Ведь считается, что плейстоценовый максимум оледенения, уничтожил всю автохтонную флору и наземную фауну континента. Это могло произойти вследствие развития огромных шельфовых ледников, которые покрыли острова Субантарктики и Прибрежной Антарктики в занесены из Южной Америки и Субантарктики уже после плейстоцена?

Нами высказано предположение, что благодаря выработке эффективных адаптивных стратегий: созданию значительного семенного банка, разносу доминиканскими чайками плейстоцене. Так Южная Георгия была покрыта ледником, который простирался на 60 км в море.

Однако существуют исследования, которые показывают, что часть биоты могла пережить этот самый пик оледенения. При этом чаще всего указывается на существование территорий, которые в силу своих ландшафтных особенностей оледенения не испытывали.

Это, в частности, территория оазиса Пойнт Томаса, где находится польская антарктическая станция «Арцтовский» на острове Короля Георга (Южные Шетлендские острова), характеризующаяся большим биоразнообразием.

Вышеприведенная фотография иллюстрирует, как мог выглядеть район Аргентинских островов в плейстоцене. Над шельфовым ледником возвышались отвесные прибрежные скалы Антарктического полуострова, тогда как отдельные острова были покрыты ледниковыми покровами. Верхушки этих скал, обращённые к северу, могли поддерживать жизнь. Сейчас она существует на возвышенных над ледником северных склонах горы Яйцо (Egg) и горы Мил (Mill), на мысе у горы Вуг (Waugh) и др.

Какие же организмы могли выжить здесь? Эндемичные виды мхов Антарктики – первые кандидаты на выживание в плейстоцене. Это больше касается, наверное, мха андреи (Andrea depressinervis), который имеет ограниченные возможности для распространения и не имеет полового пути размножения.

Это может касаться также синтрихии (Syntrichia sarconeurum), которая распространена только в Антарктике. Флора мохообразных Антарктики в целом имеет очень низкий уровень эндемизма. Так, среди печёночников вообще нет эндемиков, однако здесь 101 эндемический вид лишайников.

А какова история аборигенных сосудистых растений Антарктики? Данные виды распространены в Южной Америке и Субантарктике. В условиях Огненной Земли луговик антарктический растёт в прилиторальной зоне на прибрежных камнях и скалах на границе леса из южного бука. Вероятно, так же на ограниченных площадях луговик до миоцена рос и в Антарктике, когда в связи с выпадением большей части исходной флоры, как мохообразные и лишайники, приобрёл возможность для дополнительного распространения.

Изучение пыльцы в моховых банках на острове Короля Георга (Южные Шетлендские острова) позволяет говорить о наличии современных видов сосудистых растений в Антарктике не позднее 4090 + 90 г. до н. э.

Однако могли ли эти растения пережить плейстоценовое оледенение в регионе? Или были и другими птицами в качестве гнездового материала, а также образованию микоризы и, возможно, других связей с эндосимбионтами данные растения в некоторых частях Прибрежной Антарктики и Субантарктики могли пережить оледенение в небольших прибрежных, свободных ото льда территориях, возвышающихся над шельфовыми ледниками.

Что касается архипелага Аргентинских островов, то ледники, залегающие на их вершинах с южной стороны, заняли около 50% их территории. Учёные считают эти ледники остатками бывшего шельфового ледника, который во время последнего ледникового максимума (в плейстоцене) выдвинулся от побережья Антарктического полуострова в океан.

Высота самого высокого из Аргентинских островов всего 65 м, так что они, вероятно, были полностью покрыты ледниками. Учитывая это, все типы здешней растительности, в частности, заросли щучника и местопроизрастания колобантуса, имеют, вероятно, постплейстоценовое происхождение.

С помощью птиц, использующих местные мхи и траву щучника в качестве гнездового материала, растения могли быть занесены на эти острова после их дегляциации.

Однако откуда? В этом и заключается самая большая загадка. Разгадку, вероятно, даёт изучение прибрежных мысов Антарктического полуострова в этом районе, которые возвышаются значительно выше островов, а следовательно, могли возвышаться над шельфовым ледником.

Именно здесь луговик антарктический встречается гораздо плотнее, а иногда наблюдаются формы с более крупными листьями. Подобная картина наблюдается на больших островах архипелага Барселот, где, в дополнение к луговику (щучнику), обнаружен и колобантус. Местопроизрастания сосудистых растений здесь напоминают подобные в расположенном гораздо севернее оазисе Пойнт Томаса (район станции «Арцтовский»).

Могли растения в континентальных оазисах пережить плейстоценовое оледенение, а затем дать начало новым популяциям на островах? Вопрос этот связан с историей оледенения региона, высотой или даже наличием шельфового ледника здесь, а также его сезонной динамикой во времена плейстоцена.

Что ж, в естественной истории Антарктиды много ещё не понятного, много не выяснено. Ведь большая часть континента всё ещё не доступна для регулярного изучения.

Но и этого краткого обзора достаточно, чтобы понять, что этот континент пережил едва ли не самую драматическую из всех историю, ещё до того, как шлюпы «Восток» и «Мирный» впервые в человеческой истории достигли его берегов.

В дальнейших частях этого цикла мы постараемся найти ответы на некоторые загадки ледяного континента.

(Продолжение следует)

И.Ю. Парникоза, кандидат биологических наук, Национальный историкоархитектурный музей «Київська фортеця»