Большой башкирский риф
Как стерлитамакские шиханы оказались «вратами» на дно Палеоуральского океана
Посреди башкирских степей высятся три холма: шиханы Куштау, Торатау и Юрактау. На их склонах нашли приют редкие растения и животные, а сотни миллионов лет назад они были богатыми жизнью рифами. N + 1 рассказывает, что мы знаем о прошлом этих шиханов, и как это связано с разрушением их четвертого брата.
Слово «шихан» имеет тюркское происхождение и обозначает одиночный холм. Это наименование закрепилось за многими объектами рельефа от Поволжья до Урала. Например, в Челябинской области есть скальный массив Аракульский Шихан, а в Свердловской области — скала Шихан. Однако Куштау, Торатау, Юрактау и Шахтау, расположенные цепочкой на протяжении 20 километров вдоль правого берега реки Белой, заметно отличаются от всех остальных шиханов.
Их история началась в конце каменноугольного периода, более 300 миллионов лет назад. Карта мира тогда была совершенно не похожа на привычную нам. Большая часть современных континентов были объединены в Пангею, берега которой тянулись от Северного полушария до Южного полюса. А на северо-востоке с ней соседствовал более мелкий массив суши, в состав которого входили территории нынешних Сибири и Казахстана.
На месте современных башкирских степей располагалось теплое море — последний фрагмент Палеоуральского океана. Когда-то он занимал обширную территорию, но постепенно уменьшался в размерах и к ранней перми (299 миллионов лет назад) превратился в узкий пролив, соединявший океаны Панталасса и Палеотетис. В конце артинского века (270-275 миллионов лет назад) этот пролив и вовсе замкнулся с южной стороны, образовав внутреннее море. Океанические течения изменились, а следом за ними преобразилась и жизнь на Земле.
На границе глубоководного пролива, в который превратился Палеоуральский океан, и обширного шельфового моря, покрывавшего почти всю территорию Восточно-Европейской платформы, сформировалась цепочка рифов, протянувшаяся в субмеридиональном направлении. Размерами она лишь немногим уступала современному Большому Барьерному рифу, который располагается у восточного побережья современной Австралии и достигает 2 500 километров в длину.
В отличие от привычных нам рифов, созданных в основном шестилучевыми кораллами (Hexacorallia), каркасостроителями древних уральских рифов были палеоаплизины (Palaeoaplysina) — загадочная группа живых организмов, которую сближают с гидроидными полипами, а также тубифитесы (Tubifites) — живые организмы неясного систематического положения, от которых сохранились мелкие известковые трубочки. И те, и другие, подобно кораллам, накапливали в организмах кальций и обеспечивали субстрат и необходимые условия для развития других рифостроителей: мшанок, брахиопод, известковых водорослей и вымерших в конце перми четырехлучевых кораллов ругоз (Rugosa). В созданной ими среде процветали моллюски, иглокожие, рыбы и другие морские животные.
Шахтау, Куштау, Тратау и Юрактау были тогда одиночными рифами конической формы — составными частями этой цепочки рифов. Известняк, из которого состоят шиханы, в буквальном смысле представляет собой скелеты живых организмов, умерших сотни миллионов лет назад.
В кунгурский век, 283,5–272,95 миллиона лет назад, Сибирь и Казахстан окончательно присоединились к Пангее. Пролив, некогда бывший Палеоуральским океаном, вскоре исчез вместе с населявшими его живыми организмами, а древние рифы, рост которых закончился еще в конце сакмарского века (290 миллионов лет назад), накрыл чехол из гипсов, ангидритов и солей. В таком «законсервированном» состоянии будущие шиханы пребывали вплоть до неогена.
Около десяти миллионов лет назад в результате тектонических процессов четыре древних рифа были выдвинуты на поверхность. Покрывавшие их отложения довольно быстро разрушились в результате эрозии, а более устойчивое известняковое основание сохранилось. Так посреди степи появились четыре шихана, которые представляют собой своеобразную реконструкцию дна раннепермского моря. Самый высокий из них — Торатау (280 метров над уровнем надпойменной террасы и 406,6 метра над уровнем моря), за ним следуют Куштау (251 и 374,5 метра соответственно) и Юрактау (220 и 338 метров). Изначальная высота Шахтау составляла 336 метров над уровнем моря.
Большая часть рифов Палеоуральского океана до сих пор скрыта под землей. Например, наполовину погребенными остались Малый и Новый Шиханы — небольшие возвышенности, которые расположены неподалеку от главных шиханов. Другие рифы и вовсе не заметны с поверхности. За миллионы лет они стали природными нефтяными коллекторами, которые образуют Ишимбайскую группу нефтяных месторождений.
Небесные острова
Когда древние рифы оказались на поверхности, их во второй раз начали заселять живые организмы, на этот раз сухопутные. В своей новой инкарнации шиханы вновь оказались центром биологического разнообразия.
Биологам хорошо известно, что изолированные острова представляют собой настоящие эволюционные лаборатории, где формируются уникальные комплексы видов, включая эндемичные. Однако похожие процессы могут идти и посреди суши на возвышенностях, где условия совсем не такие, как на окружающей их равнине. В англоязычной литературе за ними закрепился термин «небесные острова» (sky islands) — к ним относятся и шиханы, вознесшиеся над степью.
Изоляцию местным видам обеспечивает, впрочем, не высота (она слишком мала), а состав горных пород: на многие километры вокруг это единственные участки, где известняк выходит на поверхность и служит материнской породой для почвы. В результате местная флора и в меньше степени фауна достаточно сильно отличаются от тех, что характерны для близлежащих территорий. Кроме того, склоны шиханов плохо подходят для строительства и ведения сельского хозяйства. Это позволило им стать убежищем для многих видов животных и растений, которые в других местах стали редкими из-за деятельности человека.