Миоцен: геологична епоха, климат и еволюция на флората и фауната

Миоценът е първата епоха от неогенския период и четвъртата от кайнозоя. Традиционно се смята, че започва преди около 23 милиона години и завършва преди около 5,33 милиона години. Днес за началото и края на миоцена са приети официални граници (GSSP), но в миналото датировките са били по-неопределени. Миоценът е наречен така от Чарлз Лайъл. Името идва от гръцките думи μείων (meiōn, "по-малко") и καινός (kainos, "нов") и означава "по-малко скорошен", защото в него има около 18% по-малко съвременни морски безгръбначни животни, отколкото в плиоцена.

Геохронология и подразделения

Миоценът обичайно се разделя на ранна, средна и късна фаза, които се подразделят на регионални и глобални етапи (стратиграфски подделения). Най-често използваните международни стратиграфски подразделения са:

Aquitanian (ранен) ~23,03–20,43 Ma
Burdigalian (ранен) ~20,43–15,97 Ma
Langhian (среден) ~15,97–13,82 Ma
Serravallian (среден) ~13,82–11,63 Ma
Tortonian (късен) ~11,63–7,246 Ma
Messinian (късен) ~7,246–5,333 Ma

Климат и геоложки промени

Миоценът е време на отчетливо охлаждане и промяна в глобалния климат, продължение на тенденциите, започнали в олигоцена. Общата тенденция е към по-хладен и по-сух климат, с ритмични колебания и отделни изолирани събития.

Разширяване на антарктичната ледена покривка и понижаване на глобалните температури.
Увеличена тектонична активност: интензивно сблъскване и повдигане на Алпите, Хималаите и други планински вериги, което променя атмосферните и океанските циркулации.
Краят на миоцена е белязан от Месинския солен регрес (Messinian salinity crisis, ~5,96–5,33 Ma), когато Средиземно море частично или почти напълно изсъхва, а възстановяването му при преминаването в плиоцена включва масивно връщане на морската вода (Zanclean flood).
Преход към по-открит ландшафт: намаление на гъстите гори и разширяване на тревните екосистеми (пасища и савани).

Растителен свят

Една от най-важните промени през миоцена е бързото разпространение на тревите и формирането на обширни пасища и савани. Това променя структурата на сухоземните екосистеми и ускорява еволюцията на тревопасни бозайници.

Развитие и разпространение на C3 и особено на C4 тревните семейства (C4 тревите се развиват масово по-късно в миоцена, около няколко милиона години преди края му), което води до появата на устойчиви пасища.
Намаляване на широколистните гори и разширяване на храсталаци, саванни и отворени екосистеми.
Еволюция на съвременни родове и семейства растения – много от днешните флорави елементи вече съществуват или се оформят през миоцена.

Животински свят

Миоценът е критичен период за развитието на много съвременни групи бозайници, птици и морски организми. Биотата постепенно придобива "съвременен" вид в отговор на климатичните и средови промени.

Бозайници: Разнообразие и радиация на травопасни групи — коне, хипарони, антилопи/бозайни (бовиди), елени — с морфологични адаптации към пасищен начин на живот (например високи и здрави зъби — хипсодонтия). Хищниците (фелиди, каниди, мечки и саблезъби котки) също се развиват и диверсифицират.
Примати: През миоцена живеят множество примати — около 100 вида са известни от изкопаеми находки, разпространени в Африка, Азия и Европа. Някои групи от маймуни (радиация на катерещи и наземни видове) са широкораспространени.
Китоподобни и морски бозайници: Изключителна диверсификация на китовете (и зъбати, и гривести), тюлените и други морски бозайници. Много от съвременните семейства китоподобни вече са представени.
Хищници на морето: В моретата плуват големи акули — включително възможно най-забележителната гигантска акула Carcharodon megalodon, която е считана за топ-предатор и е била широко разпространена през миоцена и плейстоцена в някои оценки.
Риби и безгръбначни: Много съвременни родове риби и морски безгръбначни се появяват или стават по-разпространени. Морските фауни показват промени, отразяващи охлаждането и промяната на морските ареали.

Еволюционно значение и ранни хоминини

Промените в климата и екосистемите през късния миоцен са от голямо значение за еволюцията на множество групи, включително и ранните предци на човека. Някои от най-ранните възможни хоминини (например находки като Sahelanthropus, Orrorin) датират от късния миоцен или прехода към плиоцена (~7–6 Ma), което прави миоцена критичен за изучаването на човешката еволюция.

Ключови събития

Широко разпространение на тревите и пасищата; преминаване от гори към отворени екосистеми в много региони.
Развитие и радиация на съвременни бозайници, птици и морски групи.
Тектонско повдигане (Алпи, Хималаи) и промени в океанската циркулация, влияещи на климата.
Месински солен регрес и последващо възстановяване на Средиземно море при границата миоцен–плиоцен.

В общи линии, миоценът е период на динамична промяна: климатът става по-близък до съвременния, сухоземните ландшафти и морските екосистеми се пренареждат, а много от днешните родове и семейства започват да придобиват познатите си форми и екологични роли.

Климат

Климатът е бил топъл през миоцена, особено през първата му половина. След това глобалният климат се изравнява с този през олигоцена. Диаграмата показва, че през целия олигоцен и първата половина на миоцена климатът е останал много топъл.

По-ниски температури

Миоценският топъл период започва преди 21 милиона години и продължава до преди около 14,5 милиона години. След това глобалните температури рязко спадат - това се нарича Средномиоценски климатичен преход (MMCT) или Средномиоценско смущение.

Преди осем милиона години температурите отново се понижават и ледената покривка на Антарктида се увеличава. Възможно е в Гренландия да е имало големи ледници още преди седем или осем милиона години. Климатът в по-голямата си част остава достатъчно топъл, за да поддържа горите и през плиоцена.

Събития за въздействие

През миоцена е имало голямо ударно събитие. Датата е много несигурна. Събитието е формирало кратера Каракул (с диаметър 52 km) в Таджикистан, чиято възраст се оценява на по-малко от 23 млн. г. или на по-малко от 5 млн. г.

Значителен спад както в температурата, така и в температурата на дълбоководните океански води, измерена чрез делта18 O, след климатичния оптимум през средния миоцен.

Късен миоцен

Големите планински вериги: Хималаите, Андите и Каскадите продължават да се издигат нагоре. Това се дължи на движението на континенталните плочи, които се допират една в друга. Придвижването на Индия към Азия и на Северна и Южна Америка срещу плочите на запад е довело до това, че всички тези области са се извили в големи планински вериги.

Как новите планински вериги биха понижили глобалната температура? Това може да се дължи на няколко причини. Понижаването на CO₂ би довело до понижаване на температурата, така че истинският въпрос е: какво би довело до понижаване на CO₂ ? Една от причините е, че CO₂ се секвестира (скрива) например от органични останки, които не се рециклират. Съвсем друг тип причини сочат промени в орбитата на Земята или промени в топлината, отдадена от Слънцето (наречена "инсолация").

Африка

Африка (а и други страни) е била много по-залесена от днес, а тревопасните бозайници са били предимно тревопасни (хранещи се с листа), а не пасящи (хранещи се с трева). Предимството е било на браузърите, защото Африка като цяло е била гориста.

През втората половина на миоцена температурите се понижават и тревните площи започват да се разширяват. След промяната на климата в средата на миоцена на мястото на горите, които са били преди това, са се появили обширни тревни площи. Браузерите са имали зъби и поведение, подходящи за горите, и до голяма степен са изчезнали. Съвременните тревопасни са почти изцяло пасищни животни, които "косят тревните площи" на огромните африкански пасища. Това може да се види, като се сравнят зъбите им със зъбите на видове от по-ранната част на миоцена.

Цялата плът е трева (на иврит: כָּל-הַבָּשָׂ֣ר חָצִ֔יר kol habbasar chatsir) е фраза от старозаветната книга Исая, глава 40, стихове 6-8. Тя се прилага от последната половина на миоцена до наши дни, във всеки случай що се отнася до сухоземните животни. Степите в Азия, Средния Запад на САЩ и пасищата в Африка предлагат един и същ урок: когато температурата и валежите спаднали, повечето гори се превърнали в пасища.

Една от основните причини за промяната е намаляването на валежите в Африка и Арабия. Това се дължи отчасти на издигането на Хималаите, които пречат на въздушния поток от влажните тропически части на Изтока. Голямо и трайно застудяване настъпва между 14,8 и 14,5 миа в Лангийския етап. Въпреки това, както беше споменато по-горе, тревните площи се разширили по цялата Земя, а не само в Африка.

Антарктическият леден щит се е увеличил значително. Ледените ядра ни показват какво се е случило: ¹⁸O:¹⁶ O е косвен показател за температурата.

По косвен начин всичко това е повлияло на човешката еволюция. Намаляването на горите е довело до появата на пасища с малко дървета. В този по-открит район по-късно се появяват австралопитеците.

Средиземноморски

Друго голямо събитие, което несъмнено е повлияло на климата, е било запълването на Средиземноморския басейн. Смята се, че така нареченият Занклийски потоп е запълнил Средиземно море преди 5,33 милиона години. Това е довело до повторното свързване на Средиземно море с Атлантическия океан. Възможно е и преди потопа да е имало частични връзки с Атлантическия океан.

Според този модел водата от Атлантическия океан е запълвала пресъхналия басейн през съвременния Гибралтарски проток. Процесът отнема до две години.

Наводнението може да е повлияло на глобалния климат. Много по-малкото наводнение, предизвикано от източването на езерото Агасиз, е довело до (или съвпаднало с) студен период.

Африка и Евразия

В началото на миоцена Арабският полуостров се сблъсква с Евразия. Това прекъсва връзката между Средиземноморието и Индийския океан. Това позволява на животните да се придвижват между Африка и Евразия (слонове в Евразия). В края на миоцена връзката между Атлантическия и Средиземния океан се затваря. Това довело до почти пълното изпаряване на Средиземно море. Гибралтарският проток се отворил и Средиземно море се напълнило отново на границата между миоцена и плиоцена: занклианският потоп.

Северна и Южна Америка

Северна и Южна Америка продължават да се придвижват на запад. По този начин западните им краища постепенно се увеличават, а източните - намаляват.

Все още не е имало сухопътна връзка между двата континента. Въпреки това много групи могат да прекосяват вода до известна степен. Това се илюстрира от фауната на бозайниците в Мадагаскар, която в по-голямата си част е получена от Африка, въпреки че двата континента са разделени на 120 миа.

Свързани страници

Палеоген
Неоген

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво представлява миоценът?

О: Миоценът е първата епоха от неогенския период и четвъртата от кайнозоя. Започва преди около 23 милиона години и завършва преди около 5,33 милиона години.

В: Кой е нарекъл миоцена?

О: Чарлз Лайъл назовава миоцена.

В: Какво означава "миоцен"?

О: Името идва от гръцките думи ىهكùي (meiōn, "по-малко") и êلéيüٍ (kainos, "нов") и означава "по-малко скорошен", защото в него има 18% по-малко съвременни морски безгръбначни животни, отколкото в плиоцена.

Въпрос: Как климатичните промени са се отразили на биотата през този период?

О: Климатичните промени са довели до това, че биотата е станала по-"модерна", тъй като климатът е станал по-близък до днешния.

В: Какви животни са съществували по това време?

О: По това време в Африка, Азия и Европа са живели около 100 вида маймуни. Китоподобните са били много разпространени в моретата, включително гигантска акула, наречена Carcharodon megalodon, която може би ги е ловувала. Бозайниците са били по-рядко срещани, но видовете пасачи са станали по-разпространени, докато китовете, тюлените и водораслите са се разпространили в океаните. През този период се появяват и съвременните акули, както и по-често срещаните пасища.

Въпрос: Кое събитие бележи началото или края на този период?

О: Скалните масиви, които отбелязват началото или края на този период, са добре известни, но точните дати са несигурни, тъй като те не са определени от конкретно световно събитие, а по-скоро от регионални граници между по-топлите епохи на олигоцена и по-хладните епохи на плиоцена.