Наиболее важные сведения о ледниковых периодах были получены путем изучения профилей (колонок чередования слоев) донных морских отложений. Глубоководные глины и илы накапливаются очень медленно (приблизительно 1 см за 1000 лет) и по большей своей части состоят из остатков планктонных организмов, которые, словно дождик, медленно оседают из поверхностных слоев воды на дно. Входящие в состав планктона фораминиферы включают как теплолюбивые виды, так и легко переносящие холод. Во время ледниковых периодов температура воды в океанах была на 6–8°С ниже, чем в настоящее время, поэтому в ней жили в основном холодостойкие виды. В послеледниковые периоды они сменялись теплолюбивыми. Если в донных отложениях мы находим чередование холодолюбивых и теплолюбивых фораминифер, это объясняется чередованием ледниковых периодов и межледниковых.
Осталось лишь определить возраст отложений. Для этого применяются методы, основанные на радиометрическом анализе, – радиоуглеродный, калиево-аргоновый, ториевый или палладиевый. С помощью этих методов удалось определить, что в плейстоцене чередование ледниковых и межледниковых периодов происходило регулярно через 100 тыс. лет. Но, кроме такого длительного периода, были выявлены еще и колебания с более короткими интервалами – 41 тыс. лет и 21 тыс. лет. Продолжительность колебаний связана с известными астрономическими явлениями: длительные – с эксцентриситетом орбиты Земли, более короткие – с прецессией земной оси, а наиболее короткие – с изменениями наклона земной оси к плоскости эклиптики. Все эти астрономические явления обусловливают колебания интенсивности солнечной радиации, в результате чего земная поверхность либо нагревается, либо охлаждается. Это главная, хотя и не единственная причина чередования ледниковых и межледниковых эпох.
На основании сравнительного изучения глубоководных отложений, лессов, погребенных почв и известкового туфа, а также изучения колебаний температур в крупных ледниках Антарктиды и Гренландии можно реконструировать климат прошлых эпох. Во время ледниковых и межледниковых периодов климат был различным, что вполне естественно.
Тот факт, что многие животные не смогли приспособиться к изменениям климата, ученые не читают особенной загадкой. Однако то, что погибли именно мамонты, многие авторы связывают с большой природной катастрофой – с падением метеорита, отклонением земной оси и неожиданным изменением климата. Они утверждают, что гибель мамонтов невозможно объяснить никакой естественной причиной, ибо:
а) мамонты погибли в невероятно короткий срок. Датировка возраста их костей и трупов, как правило, указывает на 10-е тысячелетие до н. э.;
б) останки тысяч тел