Массовое вымирание происходило в каждом из пяти периодов геологической истории: ордовикском, девонском, пермском, триасовом и меловом (см. схему). В остальные шесть периодов геохронологической шкалы массовых вымираний не выявлено, хотя нет сомнений в том, что какие-то виды исчезали на протяжении всего интервала в 600 млн. лет, называемого фанерозоем, когда на Земле существуют сложные формы жизни. В течение ордовикского периода, продолжавшегося начиная с 505 до 440 млн. лет назад, жизнь на нашей планете существовала только в морях. Растения появились на суше и быстро распространились только в девонский период — приблизительно с 410 до 360 млн. лет назад. Начиная с пермского периода, примерно 286 млн. лет назад, настало время позвоночных — как мелких, так и крупных. И пресмыкающиеся, и млекопитающие существуют начиная с пермского времени, но гораздо более разнообразными млекопитающие стали после того, как примерно 65 млн. лет назад вымерли все динозавры.

В своей книге «Чудо жизни» [3] (1989 г.) и в других своих работах Стивен Гоулд дает понять, что деление фанерозоя на такие отдельные категории, как «век рыб», «век рептилий» и «век млекопитающих», является слишком большим упрощением. После того как и моря, и суша оказались заселенными биологически сложными существами, разные виды живых организмов всегда в какой-то степени перекрывались. Из-за своего восхищения динозаврами мы можем говорить: «когда Землей правили динозавры», однако ничего такого не происходило, несмотря на подчас огромные размеры этих существ. Известно лишь около 50 видов динозавров, тогда как в настоящее время одних только белок имеется 150 видов, но мы не считаем, что белки правят миром, хотя, раскачиваясь на ветвях деревьев у нас во дворе, они подчас действуют раздражающе. Точно так же мы не думаем, что Землей управляют самые крупные из сухопутных млекопитающих — слоны, численность которых быстро сокращается. Размеры не играют никакой роли. Если же руководствоваться только численностью, то окажется, что начиная с пермского периода миром правят насекомые. Гораздо точнее будет сказать, что основная роль на Земле принадлежит многообразию, которое человек непрерывно и успешно разрушает, несмотря на то, что наше собственное существование зависит от его сохранения.

Хотя ни одна группа животных не занимает на Земле господствующего положения, во время массовых вымираний некоторые формы жизни исчезли безвозвратно, как это случилось с динозаврами. Общепризнано также, что массовое вымирание динозавров и множества других видов открыло дорогу для роста численности млекопитающих, и эволюция одного из их семейств привела к возникновению человека. По мнению некоторых ученых, если бы динозавры не были уничтожены, они могли бы в конце концов развиться в прямоходящие существа и приобрести подобные нашим — или даже большие — умственные способности. Некоторые данные свидетельствуют о том, что более мелкие динозавры уже были на пути, который привел бы их к прямохождению на двух ногах. Однако ряд специалистов возражают против такой точки зрения, отмечая, что динозавры существовали очень долгое время, не развившись в двуногие существа, тогда как приматы в результате эволюции очень быстро — в смысле относительных сроков — превратились в человека.

Если не учитывать подобных умозаключений, гибель динозавров послужила основой для выдвижения современных аргументов о причинах массовых вымираний. Этому способствовали два фактора: во-первых, всеобщее увлечение динозаврами, существовавшее в течение полутора столетий начиная с введения самого этого слова Ричардом Оуэном в 1842 г.; во-вторых, исчезновение динозавров было последним из пяти массовых вымираний, и поэтому палеонтологическая летопись об их 140 млн. лет пребывания на Земле гораздо богаче, чем о большинстве других форм жизни, вымерших в более ранние геологические периоды.

Чем больше информации об исчезнувших видах (или о роде, состоящем из некоторого количества семейств, в которые входят отдельные виды живых организмов) становится доступно, тем большее число ученых из других областей науки получают возможность ее изучать. Хотя представления о динозаврах на протяжении последних десятилетий заметно менялись и многие загадки остаются неразгаданными (см. гл. 6), эти существа влекут к себе ученых, не имеющих никакого, казалось бы, отношения собственно к исследованию динозавров. Никто не вступил в споры о динозаврах из более далекой сферы деятельности — и отчасти поэтому вызвал наибольший шум, — чем Луис Альварес, лауреат Нобелевской премии по физике из Калифорнийского технологического института. Разработанные им совместно с сыном, геологом Уолтером, теории настолько взбудоражили в 70-е годы мир исследователей динозавров, что спокойствие не наступило до сих пор. Они заставили совершенно по-новому взглянуть на проблему массовых вымираний в целом.

Вернемся в 1973 г. Уолтер Альварес с группой других геологов проводил раскопки в районе Губбио на севере Италии, пытаясь найти подтверждения инверсий магнитного поля Земли, которые по неизвестным причинам происходят примерно раз в миллион лет. В Губбио между двумя слоями известняка, содержащими множество ископаемых остатков, У. Альварес обнаружил глинистый пласт, почти совершенно лишенный окаменелостей. Его поразило, что этот пласт имел геологический возраст, совпадавший с концом мелового периода, когда на Земле исчезли динозавры. (Это время часто называют границей К—Т, где буква К соответствует немецкому слову Kreide — «меловой», а Т — третичному периоду.) В 1977 г. Уолтер вернулся в США, привезя с собой образцы глины из этого слоя, и поговорил о них со своим отцом, физиком Луисом Альваресом.

Луис Альварес получил Нобелевскую премию по физике в 1968 г. за разработку жидководородной пузырьковой камеры, которую он использовал для регистрации короткоживущих элементарных частиц, называемых «резонансами». Он был человеком очень широких интересов, многого достиг в разных областях, работал над Манхэттенским проектом по созданию атомной бомбы и изобрел систему радиолокационного наведения для посадки самолетов. Глинистые образцы Губбио заинтересовали его, и он стал проводить их геохимический анализ. В 1978 г. Альварес получил несколько дополнительных образцов и обнаружил, что в этой глине концентрация иридия в 30 раз больше, чем в выше- и нижележащих слоях известняка. На поверхности Земли иридий — редкий элемент, но он широко распространен в метеоритах. Высокая концентрация иридия в глине конца мелового периода была поразительна.

Луис Альварес рассмотрел несколько возможных объяснений. Например, если бы в тот период где-то в пределах нашей Галактики произошел взрыв сверхновой, то это могло бы привести к осаждению на Землю иридия — но такое предположение не подтверждалось фактическими данными. Луис и Уолтер Альваресы обратились к другой гипотезе: в Землю врезался крупный метеорит. Если бы он имел в поперечнике по крайней мере 10 км, то при ударе образовались бы огромные тучи пыли, которые в течение нескольких лет окутывали Землю, в результате чего поток солнечного света ослаб настолько, что сильно пострадала бы растительность и в морях, и на суше. Это привело бы к разрушению пищевой цепочки, что, несомненно, могло бы объяснить гибель не только динозавров, но и множества других биологических видов, исчезнувших с нашей планеты в это же время.