Кіріспе
Палеоген кезеңінің үшінші эпохасы Олигоцен (/ipa/'/ɒ//l//ɪ//ɡ//ə//s//iː//n//, // //ɡ//oʊ// / OLəgəseen, goh) – Палеоген кезеңінің геологиялық эпохасы, шамамен 33,9 миллион жыл бұрыннан 23 миллион жылға дейін (33,9 – 23,03) созылған. Басқа ескі геологиялық кезеңдердегідей, осы эпоханы анықтайтын тау жыныстары жақсы зерттелген, бірақ эпоханың басталу және аяқталу мерзімдерінің нақты күндері сәл белгісіз. Олигоцен атауын 1854 жылы неміс палеонтологы Генрих Эрнст Бейрих Бельгия мен Германиядағы теңіз түбін зерттеу барысында енгізген. Атаудың шығу тегі көне грекше ὀλίγος (olígos, "азырақ") және καινός (kainós, "жаңа") сөздеріне байланысты, ол моллюскалардың қазіргі кездегі аз қалдықтарын көрсетеді. Олигоценге дейін Эоцен эпохасы, ал одан кейін Миоцен эпохасы келеді. Олигоцен – Палеоген кезеңінің үшінші және соңғы эпохасы. Олигоцен көбінесе маңызды кезең деп есептеледі, ол тропикалық Эоценнің көне әлемі мен Миоценнің қазіргі заманғы экожүйелері арасындағы байланыс құрайды. Олигоцен кезеңіндегі маңызды өзгерістерге шөптесін далалардың жаһандық кеңеюі және тропикалық кең жапырақты орманның экваторлық белдеуге ығысуы жатады. Олигоценнің басталуы "Grande Coupure" деп аталатын айқын жойылу оқиғасымен белгіленеді; оның нәтижесінде Еуропа фаунасы Азия фаунасымен алмастырылды, бірақ эндемикалық кеміргіштер мен сүтқоректілер отбасылары сақталды. Керісінше, Олигоцен–Миоцен шекарасы оңай анықталатын жаһандық оқиғаға емес, Олигоценнің соңғы жылы кезеңі мен салыстырмалы түрде салқын Миоцен арасындағы аймақтық шекараларға негізделген.
The Oligocene (/ipa/'/ɒ//l//ᵻ//ɡ//ə//s//iː//n//, // //ɡ//oʊ// / OLəgəseen, goh ) is a geologic epoch of the Paleogene Period and extends from about 33.9 million to 23 million years before the present (33.9 to 23.03). As with other older geologic periods, the rock beds that define the epoch are well identified but the exact dates of the start and end of the epoch are slightly uncertain. The name Oligocene was coined in 1854 by the German paleontologist Heinrich Ernst Beyrich from his studies of marine beds in Belgium and Germany. The name comes from the Ancient Greek ὀλίγος (olígos, "few") and καινός (kainós, "new"), and refers to the sparsity of extant forms of molluscs. The Oligocene is preceded by the Eocene Epoch and is followed by the Miocene Epoch. The Oligocene is the third and final epoch of the Paleogene Period. The Oligocene is often considered an important time of transition, a link between the archaic world of the tropical Eocene and the more modern ecosystems of the Miocene. Major changes during the Oligocene included a global expansion of grasslands, and a regression of tropical broad leaf forests to the equatorial belt. The start of the Oligocene is marked by a notable extinction event called the Grande Coupure; it featured the replacement of European fauna with Asian fauna, except for the endemic rodent and marsupial families. By contrast, the Oligocene–Miocene boundary is not set at an easily identified worldwide event but rather at regional boundaries between the warmer late Oligocene and the relatively cooler Miocene.
Тектоника және палеогеография
Олигоцен дәуірінде құрлықтар қазіргі орналасқан жерлеріне қарай жылжуын жалғастырды. Антарктида Австралия және Оңтүстік Америка арасында терең мұхит арналарының қалыптасуына байланысты оқшауланды. Австралия Юра кезеңінен бері Батыс Антарктидадан өте баяу алыстап келе жатқан, бірақ екі құрлық арасындағы мұхит арналарының қашан қалыптасқаны нақты белгісіз. Дегенмен, бір болжамға сәйкес, Олигоценнің басында екі құрлықтың арасында терең арна пайда болды. Оңтүстік Америка мен Антарктида арасындағы Дрейк бұғазының қалыптасу уақыты да белгісіз, шамамен 49-17 миллион жыл бұрын (Эоценнің ерте кезеңінен Миоценге дейін) аралығында деп есептеледі, бірақ Дрейк бұғазы арқылы мұхит ағындары Олигоценнің басында қалыптасқан болуы мүмкін. Бұл, Олигоценнің ортасы мен соңында (29-22 миллион жыл бұрын) және Миоценнің ортасында (15 миллион жыл бұрын) Дрейк бұғазының уақытша тарылуымен тоқтатылған болуы мүмкін. Палеоценде басталған Солтүстік-Шығыс Тынық мұхитының тектоникалық плиталарының қайта ұйымдастырылуы Олигоценде Солтүстік Американың субдукциялық аймағына Мюррей және Мендосино жарылымдарының келуімен аяқталды. Бұл Сан-Андреас жарылымын бойындағы қабырғалық қозғалысты және Бассейн мен Жота аймағындағы созылу тектоникасын бастады, Каскадтардың оңтүстігіндегі жанартаушылықты тоқтатты және Солтүстік Американың батыс бөлігіндегі көптеген жерлердің сағат тілімен айналуына себеп болды. Роки таулары өзінің ең биік нүктесіне жетті. Солтүстік Американың батысында, жағалаудан алыс орналасқан жаңа жанартаулық доға пайда болды, ол Мексиканың орталығынан Моголлон-Датил жанартаулық алабы арқылы Сан-Хуан жанартаулық алабына дейін, содан кейін Юта және Невада арқылы Солтүстік Каскадтарға дейін созылды. Бұл жанартаулардан шыққан үлкен күл шөгінділері Жоғарғы жазықтықтағы Ақ өзен және Арикари тобын құрады, олардың бай палеонтологиялық қазбалары бар. 31 мен 26 миллион жыл бұрын Эфиопия-Йемен континенталды базальттары Шығыс Африканың ірі магмалық провинциясымен алмастырылды, ол сонымен қатар Қызыл теңіз бен Аден шығанағында жарылыстарды бастады. Африкалық плита Еуразиялық плитаға қарай солтүстікке жылжуын жалғастырғандықтан Альпі таулары Еуропада тез көтерілді, Тетис теңізінің қалдықтарын оқшаулады. Олигоценде теңіз деңгейі Эоценнің басындағыдан төмен болды, бұл Еуропаның және Солтүстік Американың Мексика шығанағы мен Атлантика жағалауындағы кең жағалау жазықтарын ашты. Еуропаны Азиядан бөлген Обик теңізі Олигоценнің басында шегінді, құрлықтар арасындағы тұрақты құрлық байланысын жасады. Паратетис теңізі қазіргі Балқан түбегінен Орталық Азия арқылы қазіргі Шинжаңның Тянь-Шань аймағына дейін созылды. Олигоценнің басында Солтүстік Америка мен Еуропа арасында құрлық көпірі болған болуы мүмкін, өйткені екі аймақтың фаунасы өте ұқсас. Дегенмен, Олигоценнің соңына қарай Еуропаға қысқа мерзімді теңіз шабуылы болды. Олигоцен кезеңіндегі Гималай тауларының пайда болуы әлі де толыққанды түсініксіз. Соңғы гипотезалардың біріне сәйкес, Эоценнің басында Оңтүстік Азиямен жеке микроконтинент соқтығысқан, ал Үндістанның өзі Олигоценнің соңына дейін Оңтүстік Азиямен соқтығыспаған. Тибет жотасы Олигоценнің соңында қазіргі биіктігіне жуық болған болуы мүмкін. Анды таулары алғаш рет Олигоценде ірі тау тізбегіне айналды, себебі субдукция жағалауға тікелей бағытталды.
Климат
Олигоцен кезеңіндегі климат ерте эоцен климатикалық оптимумынан кейін байқалатын жалпы суыну тенденциясын көрсетті. Бұл Жердің климатын жылыжай климатынан мұзды климатқа өзгертіп жіберді.
Эоцен-олигоцен ауысуы және Oi1 оқиғасы
Эоцен-олигоцен ауысуы – биосфераның үлкен салқындануы мен қайта ұйымдастырылуы, бартонийден рупельге дейінгі жаһандық салқындаудың жалпы үрдісінің бір бөлігі. Ауысу шамамен 33,55 миллион жыл бұрын болған Oi1 оқиғасымен сипатталады, оның кезінде оттегі изотоптарының арақатынасы 1,3-ке төмендеді. Бұл төмендеудің 0,3–0,4 бөлігі Антарктида мұздықтарының кеңеюімен байланысты деп есептеледі. Қалған 0,9–1,0 бөлігі жаһандық салқындануға байланысты. Ауысу 33,8 мен 33,5 миллион жыл аралығында үш жақын қадаммен жүрді. Ауысу аяқталған кезде теңіз деңгейі төмендеді, ал мұздықтардың көлемі қазіргідей емес, 25%-ға артық болды. Бұл ауысудың әсерлерін әлемнің көптеген аймақтарында геологиялық жазбаларда көруге болады. Температура мен теңіз деңгейі төмендеген сайын мұздың көлемі артты. Тибеттік үстірттің пляя көлдері ауысу кезінде жойылды, бұл Орталық Азияның салқындануы мен құрғақтандыруына нұсқайды. Норвегия-Гренландия теңізінің теңіз шөгінділеріндегі тозаң мен споралардың мөлшері Oi1 оқиғасына дейін жоғары ендіктерде қысқы температураның төмендегенін көрсетеді. Оңтүстік-Шығыс Фарер аралдарынан алынған бұрғылау мәліметтері Олигоценнің басында Арктика мұхитынан Солтүстік Атлант мұхитына терең су ағыны басталғанын көрсетеді. Олигоцен климатының ең толық жер бетіндегі жазбасы Солтүстік Америкадан алынған, онда Олигоценнің ең басында температура төмендеді. Бұл өзгеріс Аляскадан Мексика шығанағына дейін байқалады. Жоғарғы эоценнің палеоземдері жылдық жауын-шашынның бір метрден асып кеткенін көрсетеді, бірақ ерте олигоценде жауын-шашынның мөлшері осы көрсеткіштің жартысынан да аз болды. Солтүстік Американың орталық бөлігінде салқындану 400 000 жыл ішінде 8,2 ± 3,1 °C-қа жетті, бірақ осы кезеңде құрғақшылықтың күрт өскеніне айғақтар аз. Норвегия-Гренландия теңізіндегі мұздықтардың қалдықтары Гренландияда Олигоценнің басында мұздықтар пайда болғанын көрсетеді. Антарктидадағы континенттік мұздықтар ауысу кезінде теңіз деңгейіне жетті. Уэдделл теңізі мен Кергелен платосындағы ерте олигоцендік мұздықтардың қалдықтары, Oi1 изотоптық ауысуымен бірге, Олигоценнің басында Антарктидада континенттік мұздық жамылғысы болғанының нақты дәлелін береді. Эоцен-олигоцен ауысуының себептері әлі толыққанды түсініксіз. Бұл оқиғаның уақыты белгілі соққы оқиғаларымен немесе Эфиопия үстіртіндегі жанартаулық белсенділікпен байланысты емес. Климаттың өзгеруіне ықпал ететін екі басқа мүмкін фактор бар, олар бір-бірін жоққа шығармайды. Біріншісі – Антарктидалық айналым тогының дамуы арқылы Антарктида құрлығының жылу оқшаулануы. Екінші мүмкіндік, оны растайтын көптеген дәлелдер бар, ауысу кезінде атмосфералық көмірқышқыл газының (pCO2) деңгейінің төмендеуі. Климатты модельдеу Антарктиданың мұзға айналуы тек pCO2 белгілі бір шекті мәннен төмен түскенде ғана жүзеге асты деп болжайды. Жаңа Зеландиядан алынған брахиоподтық оттегі изотоптарының арақатынасы Олигоценнің басында жаңадан пайда болған субтропикалық конвергенцияны көрсетеді, солтүстік Жаңа Зеландия субтропикалық, ал оңтүстік және шығыс Жаңа Зеландия суық суантарктикалық сулармен салқындатылды.
Орта олигоцен климаты және Oi2 оқиғасы
Эоцен-Олигоцен оқиғасынан кейінгі олигоцен климаты жетіксіз зерттелген. Олигоценнің ортасында бірнеше мұз басу толқындары болды, шамамен Oi2 оттегі изотоптарының өзгеруімен бірге. Бұл соңғы 100 миллион жылдағы теңіз деңгейінің ең үлкен төмендеуіне алып келді. Бұл олигоценнің ортасында континенттік шельфтердің тілінуіне және әлемдік теңіз шөгінділеріндегі қабаттардың үзілуіне (конформдық емес қабаттарға) әсер етті. Кейбір мәліметтер мұздықтар орбиталық факторлар мен басқа да климаттық күштерге жауап ретінде циклдік өсім мен кері шегінуді бастан өткерген кезде де жоғары ендіктерде климаттың жылы болғанын көрсетеді. Басқа деректер жоғары ендіктерде айқын салқындауды көрсетеді. Бұл қиындықтардың себебі климат өзгерісіне жауап ретінде аймақтық айырмашылықтардың болуында болуы мүмкін. Олигоценнің салыстырмалы түрде жылы болғанына қатысты мәліметтер климаттың ерекше жағдайын көрсетеді, ол ыстық климат та, мұзды климат та емес.
Олигоценнің соңғы кезеңіндегі жылыну
Олигоценнің соңғы кезеңінде (26,5-24 млн жыл бұрын) көміртегі диоксидінің (pCO2) төмен деңгейіне қарамастан, температураның жоғарылауы болған болуы мүмкін, бірақ бұл аймақтар бойынша өзгеше болуы мүмкін. Дегенмен, Антарктида осы жылыну кезеңінде ауыр мұзбен жабылған күйінде қалды. Олигоценнің соңғы кезеңіндегі жылыну Тибет жотасынан алынған тозаң анализінде көрініс береді, сонымен қатар Оңтүстік Азия муссоны Олигоценнің соңғы кезеңінде-ақ қалыптасқан екенін көрсетеді. Шамамен 25,8 млн жыл бұрын Оңтүстік Азия муссоны Тибет жотасының көтерілуі нәтижесінде күрт күшейді. 400 000 жылға созылған мұздық олигоцен-миоцен шекаралық оқиғасы МакМердо бұғазы және Кинг Джордж аралында тіркелген.
Биосфера
Эоценнің алғашқы кезеңінде климат өте жылы болды, крокодилдер мен қоңыржай белдеу өсімдіктері Арктика айналымының солтүстігінде гүлденді. Эоценнің ортасында басталган салқындау үрдісі олигоцен кезеңіне дейін жалғасты, нәтижесінде екі полюс те фанерозой дәуірінде бірінші рет мұздану шегінен төмен түсті. Климаттың суынуы, сондай-ақ кейбір құрлық көпірлерінің ашылуы және басқаларының жабылуы биосфераның түбегейлі қайта ұйымдастырылуына және таксономиялық әртүрліліктің азаюына әкелді. Құрлықтағы жануарлар мен теңіз организмдері олигоценнің соңында фанерозой дәуіріндегі ең төменгі әртүрлілік деңгейіне жетті, ал эоценнің қоңыржай ормандары мен джунглилері орман және бұталы жерлермен ауыстырылды. Тетис теңіз жолының жабылуы оның тропикалық флорасы мен фаунасын жойды.
Флора
Эоцен-олигоцен ауысуының Oi1 оқиғасы Антарктида құрлығын мұз қаптамаларымен жауып, Нотхофаг, мүк және папоротниктер Антарктиданың шеткі аймағында тундра жағдайында тірі қалуға тырысты. Ангиоспермдер тропикалық және субтропикалық ормандардың орташа белдеулі жапырақты ормандармен алмасуына байланысты бүкіл әлемде кеңеюін жалғастырды. Ашық жазықтар мен шөлдер көбейді, ал шөптер эоцендегі су жағалауындағы өмір сүру ортасынан ашық кеңістіктерге қарай тарады. PCO2 төмендеуі C4 фотосинтезіне жағдай жасады, ол тек ангиоспермдерде ғана кездеседі және әсіресе шөптерге тән. Дегенмен, тіпті осы кезеңнің соңында да шөптер қазіргі саванналар үшін жеткілікті мөлшерде таралмаған еді. Солтүстік Америкада тығыз орманның көп бөлігі жағалаулық ормандары бар сирегірек бұталы жерлерге ауыстырылды, личи ағаштары да кездеседі, сондай-ақ қызыл гүл, бук және қарағай сияқты орташа белдеулі ағаш тәрізді өсімдіктер кең таралған. Бұршақтар тарады, ал құрмалар мен папоротниктер өсуін жалғастырды. Еуропада гүлдердің жиынтығы орман өрттерімен байланысты маусымдық өзгерістердің күшеюінен көбірек әсер көрді. Олигоцен дәуіріндегі Донг-Хо формациясындағы Ха-Лонг мегафоссилді флорасы қазіргі Вьетнамның олигоцен флорасы қазіргі флорасына өте ұқсас болғанын көрсетеді.
Фауна
Қазіргі сүтқоректілердің көпшілігі олигоценнің соңында пайда болды. Олардың ішінде үш саусақты жылқылар, мүйізтұмсықтар, түйелер, бұғылар және пекарилер болды. Иттер, нимравидтер, аюлар, құндыздар және еноттар сияқты ет жейтін жануарлар Ескі әлемде палеоценде басым болған креодонттарды ығыстыра бастады. Кеміргіштер мен қояндар жерде тұқым жейтін жануарларға қолайлы ортаның көбеюіне байланысты айтарлықтай әртараптанды, ал жаңғақ және жеміс жейтін құмырсқаларға қолайлы орта азайды. Бір кезде Еуразияда кездесетін приматтар Африка мен Оңтүстік Америкаға дейін таралу аймағын қысқартты. Жылқылар, энтелодонттар, мүйізтұмсықтар, мерикоидодонттар және түйелер сияқты көптеген топтар осы кезеңде жарысқа қабілетті болды, эоценнің ылғалды ормандарының орнына кеңейіп келе жатқан жазықтарға бейімделді. Бронтотерлер Олигоценнің ерте кезеңінде жойылып кетті, ал креодонттар Африка мен Таяу Шығыстан тыс жерлерде осы кезеңнің соңында жоғалып кетті. Юра кезеңінде пайда болған ежелгі сүтқоректілердің көне түрі мультитуберкуляттар, гондванатерлерден басқа Олигоценде жойылып кетті. Еуропа мен Азиядағы эоцен мен олигоцен арасындағы кезең ауысуы «Үлкен үзіліс» деп сипатталды. Теңіз деңгейінің төмендеуі бұрын Азия мен Еуропаны бөліп тұрған Обик теңізі арқылы Түргей бұғазын жапты. Бұл Азия сүтқоректілерінің, мысалы, мүйізтұмсықтар мен шайнаушылардың Еуропаға енуіне және эндемикалық түрлердің жойылуына мүмкіндік берді. Oi2 оқиғасымен бірге және Олигоценнің соңына қарай жануарлар әлемінің шағын өзгерістері болды. Еуразияда сүтқоректілердің айтарлықтай әртараптануы байқалды, соның ішінде иық биіктігіне дейін өсіп, салмағы 20 тоннаға жететін алып индрикотерлер де болды. Парацератерий – жер бетінде болған ең ірі құрлық сүтқоректілерінің бірі. Дегенмен, индрикотерлер олигоцен сүтқоректілерінің эоцендегі аналарына қарағанда әлдеқайда кіші болуына қатысты жалпы тенденциядан ерекшелік құрады. Олигоценнің ортасында Еуразияда ең алғашқы бұғылар, жирафтар, шошқалар және ірі қаралар пайда болды. Олигоценнің соңында Азияда пайда болған алғашқы фелид, Proailurus, Еуропаға тарады. Азия мен Солтүстік Америка арасындағы көші-қон шектеулі болды. Солтүстік Американың орталық бөлігінде эоцен мен олигоцен арасындағы суыну гастроподтардың, қосмекенділердің және бауырымен жорғалаушылардың көптеп таралуына әкелді. Сүтқоректілер бұдан аз зардап шекті. Америкада мекендейтін мерикоидодонттар тобы осы кезеңде өте әртүрлі болды. Австралия мен Оңтүстік Америка географиялық жағынан оқшауланып, өзіне тән эндемикалық фаунаны дамытты. Оларға Жаңа және Ескі әлем маймылдары кірді. Оңтүстік Америка құрлығында пиротерлер мен астрапотерлер, сондай-ақ литопернерлер мен нотоингуляттар сияқты жануарлар мекендеді. Себекосухиандар, қорқынышты құстар және борхьянидтер сияқты ет жейтін метатерлер басым жыртқыштар болып қала берді. Африка да салыстырмалы түрде оқшауланған және өзінің эндемикалық фаунасын сақтады. Оларға мастодонттар, гиракстар, арсиноитерлер және басқа да архаикалық формалар кірді. Олигоцендегі Египет – орманды дельталардың өркендеген ортасы болды. Дегенмен, Олигоценнің ерте кезеңінде көптеген афро-араб сүтқоректілерінің, соның ішінде гиенодонттардың, приматтардың, гистрикогнаттардың және аномалуроидты кеміргіштердің әртүрлілігі күрт төмендеді. Олигоцен кезінде Тетис теңізінің биологиялық әртүрлілігі теңіздің тартылуымен құлдырады. Оңтүстік-Шығыс Азия мен Австралияның айналасындағы теңіздер теңіз биологиялық әртүрлілігінің жаңа басым ортасы болды. Теңізде теңіз шаянының 97% түрі, 89% балыққұйрық және 50% теңіз жағалауындағы эхинодермдер Олигоценнің ерте кезеңінен кейін тірі қалмады. Жаңа түрлер пайда болды, бірақ жалпы әртүрлілік азайды. Мұздай суық моллюскалар Тынық мұхит жағалауына Аляска мен Сібірден көшіп келді. Олигоцен мұхиттарының теңіз жануарлары бүгінгі фаунаға ұқсас болды, мысалы, екі жақтаулылар. Қазық циратулидтер Олигоценде пайда болды. Олигоценде балық-құйрықтардың пайда болуы байқалды, өйткені теңіздегі биологиялық әртүрліліктің орталығы Орталық Тетистен шығысқа қарай Үнді-Тынық мұхитына ауысты. Теңіз сүтқоректілерінің қазба қалдықтары осы кезеңде аздап сақталған, және эоцен немесе миоцен кезеңіндегідей толыққанды зерттелмеген, бірақ кейбір қазбалар табылған. Балиндар мен тісті киттер пайда болды, олардың ата-бабалары, археоцет киттер, эхолокацияның жетіспеушілігіне байланысты әртүрлілігі азая бастады, ол суы суынып, бұлтты болғанда өте пайдалы болды. Олардың төмендеуіне себеп болатын басқа факторларға климаттың өзгеруі және бүгінгі заманауи киттермен және реквием акулаларымен бәсекелестік кіруі мүмкін, олар да осы кезеңде пайда болды. Олигоценде Бегемотопс сияқты ерте десмостилиандар белгілі. Енотқа ұқсас ата-тектен шыққан пиннипедтер кезеңнің соңына қарай пайда болды.
Мұхиттар
Олигоцен дәуірінде қазіргі заманғы мұхит айналымының бастауы болды, тектоникалық өзгерістер мұхит жолдарының ашылуына және жабылуына әкелді. Мұхиттардың суының төмендеуі эоцен/олигоцен шекарасынан бұрын-ақ басталған еді.
Тасман қақпасының ашылуы
Бұл уақытта ашылған тағы бір маңызды мұхиттық жол – Австралия мен Антарктида арасындағы Тасман немесе Тасмания қақпасы (зерттеу жұмысына байланысты). Бұл қақпаның ашылу мерзімі Дрейк бұғазына қарағанда кем даулы және шамамен 34 миллион жыл бұрын болған деп саналады. Қақпа кеңейген сайын Антарктика айналмалы тогы күшейді.
Тетис теңіз жолының жабылуы
Тетис теңіз жолы қақпа емес, дербес теңіз болды. Олигоцен дәуірінде оның жабылуы мұхит ағындары мен климатқа маңызды әсер етті. Африкалық плитаның Еуропалық плитамен, ал Үндістан жарты аралының Азиялық плитамен соқтығысуы, Тетис теңіз жолын – төмен ендіктегі мұхит ағындарын қамтамасыз еткен жолды – үзіп тастады.