За последние 540 млн лет накопилось множество ископаемых: сотни тысяч образцов кораллов и морских лилий, плеченогих и щупальцевых мшанок, двустворчатых моллюсков и улиток, не говоря уже о гигантском количестве микроорганизмов. Это свидетельствует о потрясающей биологической изобретательности. По данным специалистов, только трилобитов насчитывается более 20 тыс. разновидностей, и год за годом в каталогах появляются новые описания. С учетом того, что трилобиты населяли Землю всего около 180 млн лет (от 430 до 250 млн лет назад), в среднем каждые несколько тысяч лет появлялся новый вид трилобита. Если же судить по богатейшему разнообразию окаменелостей, можно прийти к выводу, что в течение 500 млн лет каждое столетие появлялось несколько новых видов.

Однако по данным ископаемых образцов трудно выявить явления массового вымирания, внезапной гибели миллионов разновидностей живых существ. Относительно просто отследить появление новых форм живых существ, и палеонтологи не могут устоять перед искушением описать «первое» или «самое раннее» появление целого класса или каких-либо особых признаков. Первое растение, первая амфибия, первый таракан или первая змея (хотя и с рудиментарными задними конечностями) – главные герои в каталогах ископаемых. Автор одной из публикаций возвестил об открытии древнейшего в мире окаменелого пениса (принадлежность паука, жившего 400 млн лет назад) – очередная выдающаяся находка среди райниевых ископаемых.

Гораздо труднее распознать по окаменелым образцам потери. Установить вымирание можно только путем тщательного изучения разнообразных ископаемых остатков – слой за слоем, период за периодом, в масштабах всей планеты. В результате усилий исследователей в течение нескольких десятилетий удалось установить пять эпизодов массовой гибели за прошедшие 540 млн лет – пять жутких событий, во время которых на Земле вымерло больше половины всех разновидностей живых существ. По мере накопления данных выясняется, что помимо этих пяти имели место не менее пятнадцати эпизодов, правда, не столь масштабных.

Не так просто выявить такие потери по окаменелым образцам, учитывая наступление и отступление океанов, образование и исчезновение мелких морей, замедление образования отложений во время ледниковых периодов, а также неизбежные утраты в результате выветривания. Летопись горных пород отличается разрозненностью и неполнотой, вроде энциклопедии, из которой наугад вырвано множество страниц и полностью потеряно несколько томов. Часто трудно установить геологический возраст того или иного слоя, тем более сопоставить геологические тела в разных частях света. Иными словами, отсутствие той или иной группы животных может быть связано просто с перерывом осадконакопления и образованием таким образом пробелов в геологической летописи. Тем не менее по мере накопления данных и сравнения палеонтологических находок по всему миру становится очевидным, что массовые вымирания животных являются необычным событием на фоне нормального чередования жизни и смерти.

Наиболее масштабное массовое вымирание имело место в конце палеозойской эры, 251 млн лет назад. По некоторым оценкам, тогда погибло 70 % земных и целых 96 % морских существ – глобальная катастрофа, названная Великим вымиранием. Ни до, ни после этого события не исчезало с лица Земли так много живых существ (включая все виды трилобитов).

Мнения специалистов относительно причин Великого вымирания расходятся. Разумеется, это не было разовым событием вроде столкновения с крупным астероидом; не было оно и мгновенным. На самом деле, по-видимому, сыграли роль несколько неблагоприятных факторов. Во-первых, 251 млн лет назад уровень кислорода резко упал с высоких значений в Каменноугольном периоде (35 %) до 20 %. Большое количество кислорода было благоприятно для поддержания жизни высокоразвитых животных, в то же время падение его уровня было большим ударом по животным, привыкшим к «расточительности», которым требовалось много кислорода для метаболизма. В конце палеозоя произошло сильное похолодание и формирование умеренно ледникового периода – южная окраина Пангеи покрылась толстым слоем льда. Вследствие этого понизился уровень воды в океане, обнажив большинство континентальных шельфов. Континентальные шельфы представляют собой самую благоприятную биосферу, и потеря большей части мелководных прибрежных зон наверняка ограничила рост коралловых рифов и других разнообразных экосистем, нарушив цепочку питания в океане.

Активизация вулканической деятельности в конце палеозоя, почти точно совпавшая с массовым вымиранием 251 млн лет назад, составляет другой стрессовый фактор для биосферы Земли – еще одно свидетельство влияния геосферы на биосферу. Продолжительное извержение вулканов в Сибири, выбросившее не менее полутора миллионов кубических километров базальта, одно из самых крупных вулканических событий в истории Земли, нанесло сокрушительный удар по живой природе. В течение сотен тысяч лет выбросы вулканического пепла и пыли уменьшали доступ солнечной энергии и усугубили оледенение, а ядовитые сернистые газы спровоцировали кислотные дожди, что привело к дальнейшему упадку биосферы.

Помимо указанных факторов, некоторые ученые обращают внимание на разрушение озонового слоя как на еще одну возможную причину, вызвавшую величайшее массовое вымирание в истории Земли. Любопытным свидетельством, если не явной уликой, являются мутантные ископаемые споры, найденные в породах конца палеозоя по всему миру, от Антарктиды до Гренландии. Возможно, вулканические выбросы в Сибири послужили толчком для химических реакций в верхних зонах атмосферы, в результате чего уменьшился озоновый слой, открыв окно мутагенному ультрафиолетовому излучению. Каковы бы ни были причины, Великое вымирание пробило огромную брешь в биологическом разнообразии Земли. Для восстановления потребовалось 30 млн лет, но оно все же произошло. Как обычно, после подобных эпизодов большие потери открывали новые возможности. Наступила новая эра – мезозой, и новая фауна и флора заполнили свободные ниши.