Миоцен

Миоцен — это геологическая эпоха, вторая из трёх эпох неогенового периода кайнозойской эры. Миоцен охватывает временной интервал от 23,03 до 5,333 миллиона лет назад (по данным Международной стратиграфической шкалы). Название происходит от греческих слов μείων («мейон» — меньше) и καινός («кенос» — новый), что указывает на меньшее, по сравнению с предшествующей олигоценовой эпохой, количество ископаемых остатков современных форм морских беспозвоночных. Миоцен следует за олигоценом и предшествует плиоцену.

История изучения и стратиграфия

Термин «миоцен» был введён в научный оборот шотландским геологом Чарльзом Лайелем в 1833 году в его работе «Основы геологии». Лайель выделил миоцен как один из трёх отделов третичной системы (наряду с эоценом и плиоценом), основываясь на процентном содержании в осадочных породах раковин современных видов моллюсков. Позднее, с развитием палеонтологии и стратиграфии, границы и внутреннее деление эпохи были уточнены.

В современной Международной стратиграфической шкале (МСШ) миоцен подразделяется на шесть ярусов (снизу вверх):

• Аквитанский (23,03—20,44 млн лет назад)
• Бурдигальский (20,44—15,97 млн лет назад)
• Лангийский (15,97—13,82 млн лет назад)
• Серравальский (13,82—11,63 млн лет назад)
• Тортонский (11,63—7,246 млн лет назад)
• Мессинский (7,246—5,333 млн лет назад)

В России для региональных стратиграфических схем используются местные подразделения, например, для Восточного Паратетиса (древнего морского бассейна, существовавшего на юге Восточной Европы) выделяют кавказский, сакараульский, коцахурский, караганский, конкский, сарматский, мэотический и понтический региоярусы.

Палеогеография и тектоника

Миоцен характеризовался интенсивной тектонической активностью, которая привела к значительным изменениям очертаний континентов и океанов. Ключевым событием стало столкновение Африканской и Евразийской литосферных плит, которое привело к закрытию океана Тетис и формированию Альпийско-Гималайского горного пояса. В результате этого процесса возникли Альпы, Карпаты, Кавказ, Загрос и Гималаи. Именно в миоцене начался основной этап поднятия Тибетского нагорья.

Закрытие океана Тетис привело к образованию обширного, но изолированного морского бассейна — Паратетиса, который простирался от Альп до Аральского моря. В середине миоцена (около 14—13 млн лет назад) Паратетис начал распадаться на ряд изолированных бассейнов, что привело к их осолонению и формированию мощных толщ эвапоритов (гипса, соли). В конце миоцена, во время Мессинского кризиса солёности (около 5,96—5,33 млн лет назад), Средиземное море почти полностью высохло, превратившись в цепь глубоких солёных озёр, что подтверждается мощными залежами соли под дном современного Средиземного моря.

Продолжался дрейф континентов. Южная Америка оставалась изолированным континентом, а Австралия, отделившись от Антарктиды, продолжала движение на север. Индийская плита уже столкнулась с Азией, но продолжала давить на неё, вызывая рост Гималаев. Вулканическая активность была высокой, особенно в зонах субдукции по краям Тихого океана (Тихоокеанское огненное кольцо).

Климат

Климат миоцена претерпел значительную эволюцию от тёплого и влажного в начале эпохи к более холодному и сухому в её конце. В раннем миоцене климат был в целом теплее современного, с меньшими градиентами температур между экватором и полюсами. Этот период известен как Миоценовый климатический оптимум (около 17—15 млн лет назад), когда глобальные средние температуры были на 3—4 °C выше, чем в настоящее время, а ледяные щиты существовали только в Антарктиде, и то в значительно меньшем объёме.

После климатического оптимума начался долгосрочный тренд похолодания и аридизации (иссушения). Ключевой причиной стало усиление роста ледникового щита Восточной Антарктиды, начавшееся около 14 млн лет назад. Формирование Антарктического циркумполярного течения, которое изолировало Антарктиду от тёплых вод океанов, способствовало её дальнейшему оледенению. Это похолодание привело к расширению зон умеренного климата и сокращению тропических лесов. В средних широтах климат стал более сезонным и засушливым, что способствовало распространению травянистых биомов — саванн и степей.

Флора

Растительный мир миоцена претерпел кардинальные изменения, особенно в средних и высоких широтах. В начале эпохи на большей части суши господствовали леса, в том числе тропические и субтропические, которые простирались далеко на север от современных границ. В Европе, например, росли таксодиум (болотный кипарис), секвойя, магнолия, лавр, пальмы.

Однако глобальное похолодание и аридизация, особенно усилившиеся после середины миоцена, привели к сокращению площади лесов и их замене травянистыми сообществами. Ключевым событием стало распространение растений, использующих C4-фотосинтез (в основном злаки, такие как просо, кукуруза, сорго). C4-растения более эффективны в условиях низкой концентрации углекислого газа и высокой температуры и засушливости. Их широкое распространение началось в позднем миоцене, что привело к формированию обширных саванн в Африке, Южной Азии, Северной и Южной Америке. В северных широтах леса постепенно сменялись хвойными и листопадными лесами умеренного пояса, а на крайнем севере — тундрой.

Фауна

Миоцен — эпоха расцвета многих групп млекопитающих, птиц и других животных. Фауна этого времени характеризуется появлением многих современных семейств и родов.

Млекопитающие

Миоцен часто называют «золотым веком млекопитающих». В эту эпоху произошёл значительный всплеск их разнообразия.

• Хищные: Появились и широко распространились первые настоящие псовые (Canidae) и медвежьи (Ursidae). Кошачьи (Felidae) были представлены как саблезубыми формами (например, Barbourofelis), так и примитивными кошками современных типов. В Южной Америке, которая была изолирована, эволюционировали уникальные сумчатые хищники, такие как тилакосмилы (сумчатые саблезубые тигры). В океанах появились первые настоящие дельфины и тюлени.
• Копытные: Миоцен — время расцвета разнообразных копытных. В Евразии и Северной Америке обитали многочисленные виды лошадиных (от маленьких трёхпалых Merychippus до более крупных однопалых Pliohippus), носороги (включая безрогих индрикотериев, которые были крупнейшими наземными млекопитающими всех времён, и водных телеоцеров), верблюды, олени, жирафы и полорогие (антилопы, быки). В Африке и Азии процветали хоботные — мастодонты, динотерии, гомфотерии.
• Приматы: В миоцене наблюдалось большое разнообразие обезьян. В Африке, Европе и Азии обитали многочисленные виды дриопитеков, проконсулов и других гоминоидов. Некоторые из них, такие как Pierolapithecus и Dryopithecus, рассматриваются как возможные предки современных человекообразных обезьян (включая человека). В конце миоцена в Африке появились первые гоминиды — предки людей, отделившиеся от линии шимпанзе.
• Грызуны и зайцеобразные: Эти группы также переживали бурную эволюцию, заняв множество экологических ниш.

Птицы

Миоцен был временем расцвета многих групп птиц. В небе господствовали гигантские хищные птицы, такие как Argentavis magnificens (размах крыльев до 7 метров) из Южной Америки и Pelagornis (псевдозубые птицы). Появились многие современные семейства воробьиных, попугаев, голубей, кукушек и других.

Морская фауна

В океанах миоцена господствовали китообразные. Появились первые настоящие усатые киты (Mysticeti) и зубатые киты (Odontoceti), включая дельфинов, кашалотов и клюворылых. Акулы были широко распространены, в том числе гигантская акула Megalodon (Otodus megalodon), которая достигала 15-18 метров в длину. Морские черепахи, тюлени, морские коровы (сирены) также были разнообразны. В тёплых морях процветали коралловые рифы.

Миоцен в России

На территории современной России в миоцене существовали разнообразные ландшафты. Юг страны (Предкавказье, Крым, Причерноморье) был покрыт водами Восточного Паратетиса. В сарматском веке (средний-поздний миоцен) этот бассейн был опреснён и населён уникальной фауной моллюсков (сердцевидки, дрейссены), а также тюленями, дельфинами и китами. На суше, в степях и лесостепях юга России, обитали мастодонты, носороги, гиппарионы (трёхпалые лошади), антилопы, жирафы, саблезубые кошки. На севере, в Сибири, климат был более прохладным, там росли хвойные и смешанные леса, водились древние лоси, олени, медведи.

Значение миоцена

Миоцен имеет огромное значение для понимания современной биосферы. Именно в эту эпоху сформировались многие современные экосистемы, такие как саванны, степи и тундра. Эволюция млекопитающих в миоцене заложила основу для современной фауны. Понимание климатических изменений миоцена, особенно процессов похолодания и аридизации, помогает прогнозировать последствия современных климатических изменений. Кроме того, в миоценовых отложениях сосредоточены значительные запасы полезных ископаемых, включая нефть и газ (например, на Северном Кавказе и в Западной Сибири), а также бурые угли, соли и строительные материалы.

Интересные факты

• Крупнейшее наземное млекопитающее всех времён — индрикотерий (Paraceratherium) — жило в раннем миоцене. Он достигал высоты в холке до 5,5 метров и веса до 20 тонн.
• Мессинский кризис солёности привёл к тому, что уровень Средиземного моря упал на несколько километров, обнажив дно на огромных площадях. Это событие оказало катастрофическое влияние на морскую фауну региона.
• В миоцене появились первые настоящие «травяные» экосистемы — саванны, которые стали домом для огромных стад копытных и их хищников.
• Некоторые виды миоценовых птиц, такие как Pelagornis, имели размах крыльев, сопоставимый с размахом крыльев современных небольших самолётов.

Источники

• Международная стратиграфическая шкала (International Chronostratigraphic Chart, v2024/12)
• Gradstein, F. M., Ogg, J. G., Schmitz, M. D., & Ogg, G. M. (Eds.). (2020). The Geologic Time Scale 2020. Elsevier.
• Zachos, J. C., Dickens, G. R., & Zeebe, R. E. (2008). An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics. Nature, 451(7176), 279-283.
• Krijgsman, W., Hilgen, F. J., Raffi, I., Sierro, F. J., & Wilson, D. S. (1999). Chronology, causes and progression of the Messinian salinity crisis. Nature, 400(6745), 652-655.
• Janis, C. M. (1993). Tertiary mammal evolution in the context of changing climates, vegetation, and tectonic events. Annual Review of Ecology and Systematics, 24(1), 467-500.
• Агаджанян, А. К. (2009). Млекопитающие неогена Русской равнины. М.: Наука.