«Неудобные вопросы» Станислава Лема. Часть 4

uncle_Serg

 

«Неудобные вопросы» Станислава Лема. Часть 4

Комментарий к статье «Мир как результат катастрофы»

http://artefact-2007.spaces.live.com/blog/cns!7024A9545015D83!135.entry  

Часть 3   http://artefact-2007.spaces.live.com/blog/cns!7024A9545015D83!142.entry

      «Лирическое отступление» закончено, и я продолжаю листать страницы «Книги жизни» нашей планеты.

 

Палеозойская эра. 570 – 230 млн лет назад

 

Аритмия планеты

 

    «С той поры как моря и земная твердь начали делить между собой сферы влияния, и в самом деле стало «ничто не вечно под луной». Горные хребты рано или поздно рассыпались в прах. На их месте появлялись ровные, продуваемые насквозь пустыни. Моря убирались восвояси, когда приходил срок, обнажая дно с его бесчисленными завалами и необозримыми кладбищами. Толщи вечных льдов таяли, словно снежинки на детской ладошке. Видеть во всем этом только разрушительную работу времени, воды и ветра не приходится. Планету всегда донимали еще и иные силы, меняя климат, а то и само ее лицо.

    Каждая такая смена становилась настоящей катастрофой для многих форм жизни. При этом постоянно кто-то кого-то пожирал, выживал с привычных мест и кто-то где-то начисто вымирал от невыносимых для него условий существования…

    А сейчас продолжим наши маршруты по далеким временам. Нас ждет немало странного.

    И первое — это значительные колебания климата.

    Причем порой и одновременно на всей планете. С двумя такими резкими скачками мы уже имели дело… После вселенской стужи на юной Земле наступила, благодаря парниковому эффекту, исключительно теплая эра. А позже утрата атмосферой теплового экрана привела 2,4 млрд. лет назад к первому ледниковому периоду.

    Однако причины тех климатических скачков были уникальны. Первый — начало дегазации, накопление в атмосфере углекислого газа. Второй — затопление рифтовой зоны с образованием единого Мирового океана и колоссальное изъятие той же углекислоты из атмосферы. С тех времен, как известно, дегазация Земли не прекращалась и океан из рифтов не уходил. То есть условия на планете вроде бы стабилизировались. А смена значительных похолоданий и потеплений почему-то продолжалась. Причем разница температур была по временам немалая. И каждая такая смена продолжалась, как правило, не века, не тысячелетия — десятки миллионов лет.

    За теплым кембрием последовало похолодание, особенно в Южном полушарии. В Северо-Западной Африке до сих пор сохранились признаки оледенения, которое там было примерно 450 млн. лет назад. Эта снежная шапка конца ордовика и начала силура охватывала пространство от современных границ Марокко до Чада — почти до середины материка. Похолодание было, возможно, небольшое, но, по-видимому, коснулось всей планеты, так как ледники появились не в высоких горах, а на равнине.

    На смену ему пришла засуха начала девонского периода, может быть, самая грандиозная в истории Земли. А середина девона и начало последующего карбона снова,. особенно в Северном полушарии, было отмечено более влажным тропическим климатом. Однако недолгим. К концу карбона (300 млн. лет назад) похолодание охватило почти всю планету.

    Это было одно из крупнейших оледенений… Мощный ледяной щит занял огромное пространство — до 45° палеошироты

    После очередного скачка — после потепления в юре, мелу и частично в палеогене (190—60 млн. лет назад) — снова пришло похолодание, проявившееся в серии сравнительно недавних наступлений ледников.

    Так почему же происходило все это на вроде бы вполне сформировавшейся планете? И еще неплохо бы знать, происходило ли это с педантичной монотонностью метронома или планету донимали приступы аритмии?

    …Для нас с вами также важно, что ко всем значительным изменениям климата были приурочены более или менее крутые повороты в развитии жизни на Земле.

    В силуре (440 млн. лет назад) растения стали заселять сушу. Как раз в эпоху похолодания, когда ледяная шапка занимала весь северо-запад Африки. Выли они мелкие, без корней и листьев, самые примитивные из сосудистых — псилофиты. Хотя странно, конечно, почему такая акция пришлась на малоподходящую по климату эпоху.

    О причинах выхода растений на сушу высказывались разные соображения. Говорили, например, о захвате свободных экологических ниш. Как будто их трудно было найти, не выбираясь из океана. И сегодня в морях плотно заселены хорошо прогреваемые, богатые пищей шельфовые воды. А вдали от них — реденько. Для переселенцев — сколько угодно мест. Вряд ли в древнейшие времена было иначе. Так что для захвата свободных ниш нашлись бы закоулки и в более привычных подводных пределах. Поэтому сомнительно, чтобы кто-то по доброй воле стал бы вылезать на сушу — в совершенно чуждую среду. А коль скоро все-таки вылез, то, надо думать, не от хорошей жизни. Наверное, деваться было некуда: или переселяйся, или вымирай…

    Давайте отметим: то было время одного из климатических сдвигов.

    Когда в середине карбона в преддверье великого оледенения установилась сезонность климата, флора Земли по-своему отреагировала на такое «нововведение». Растения обрели способность с угасанием лета как бы засыпать. Они продолжали жить, прекращая рост до наступления теплых дней. О том сегодня рассказывают ископаемые корданты, которые одними из первых обрели в то время годичные кольца роста.

    Переход от теплого мезозоя («средняя жизнь») к холодам кайнозоя («новая жизнь») ознаменовался (60 млн. лет назад) решающим событием в жизни, обитателей Земли. Появились млекопитающие… Живая природа в очередной раз продемонстрировала поразительную изощренность.

    В общем, сильное действие климатического пресса на изменчивость земной биоты очевидно.

    Каковы же причины крупных климатических перемен на нашей планете?» (Реферат: «Перипетии жизни». "Артефакт по имени «Солнечная система»". Часть пятая. «Механизм Артефакта»).  http://artefact.aecru.org/wiki/348/88

 

Кембрий. 570 млн лет назад

 

Кембрийская «революция»

 

    «То, чем знаменателен кембрий, действительно кажется невероятным. Примерно 570 млн. лет назад произошло на Земле чрезвычайное событие, круто изменившее все развитие жизни на планете: появились и широко расселились животные, имеющие твердый скелет. Без него, вероятно, были бы невозможны многие доследующие биологические успехи, в том числе и восхождение к существам разумным. Скелеты, панцири, раковины появились как бы вдруг. Причем не у отдельных единичных видов, а у подавляющего большинства морских животных.

    Многие ставили это под сомнение. Действительно, как согласиться, что организмы со скелетами появились разом. По волшебству?

     Даже в одном из капитальных трудов по геологии СССР появились вот такие строки: «При определении нижней границы кембрия принимается, что… комплекс скелетных организмов появился более или менее одновременно. Но это положение может быть принято только условно. Соображения теоретического порядка подсказывают, что скелетные организмы не могли появиться в разных точках земного шара одновременно».

    Между тем достоверные факты все прибывали. И они говорили об обратном. Кембрийский материал проверяли разными методами. Делали и химические анализы. Рассуждали так. Допустим, раковины появились в разное время. Но тогда состав этих древнейших остатков должен быть несхож. Тем более у образцов, взятых из далеких друг от друга районов. Неизбежно и видовое различие таких наборов, коль скоро и время и место появления каждого ничего не имеют общего.

    Какими же оказались результаты многочисленных проверок? Все наборы образцов примерно одинаковы. Не только для разных районов, скажем Сибири, но также для Сибири и Австралии, Марокко, Европы.

    Остается только признать: на нижней границе кембрия действительно произошло из ряда вон выходящее событие, совершенно изменившее облик большинства животных. Какое? Почему? Что послужило толчком? Что этому предшествовало?

    …Мировой океан знал немало наступлений на сушу и отступлений. Его уровень менялся не раз достаточно заметно, хоть и медленно. Но все эти колебания не идут ни в какое сравнение с двумя «великими потопами» — трансгрессией в позднемеловой эпохе и со столь же грандиозным затоплением суши, которое началось еще раньше, в кембрии (возможно, в конце венда). Ничего подобного этим двум событиям за последние 0,5 млрд. лет на Земле не было…

    Для географии суши в кембрии, как и в меловое время, характерна очень большая протяженность прибрежных районов, а значит, множество мелководных морей, заливов, лагун, бухт. Во время наступления океана все низменности на материках были затоплены и превратились в неглубокие акватории.

    В кембрии, как и в меловом периоде, на всей Земле наступило значительное потепление. Следовательно, можно говорить о том, что в районах мелководья шло сильное испарение воды, а концентрация солей (в том числе соединений кальция) в неглубоких морях и заливах увеличивалась. Получается, что в кембрии работал тот же, что и меловое время, «насос», перегонявший воду из океана к шельфу.

    Однако среди обитателей моря еще не было ни кораллов, ни других активных потребителей кальция. Правда, предшествовавший венд уже располагал не только водорослями и простейшими. Но вендские животные оставались исключительно мягкотелыми организмами: подобия медуз, плоских червей, перистовидные полипы, животные, тела которых напоминали круглые фонарики с расходящимися в стороны лучами; встречались мелкие существа, обрамленные ресничками. И вдруг произошло полное крушение этого вроде бы прочного, устоявшегося мира. Вот уже полтора века геологи ищут этому объяснение…

 

Членистоногие венда

            

 Opabinia, Marella

                    

Hallucigenia sparsa, Anomalocaris

 

    Гибель большинства мягкотелых животных венда похожа на вселенскую катастрофу. Появление существ, имеющих твердые скелеты и прочные оболочки, напоминает тотальное нашествие. А развивались события, по-видимому, так.

    Вендские животные занимали, понятно, наиболее благоприятные для обитания места — мелководья. У них было время приспособиться к условиям своей среды — венд длился почти 100 млн. лет.

    Но началась кембрийская трансгрессия, и все в их жизни стало существенно меняться: климат, состав воды, питание. Организмы должны были приспособиться к избытку кальция в воде. Им следовало научиться либо как-то нейтрализовать в своем обмене веществ избыток кальция, либо утилизировать его. Вероятно, именно это и определило появление многочисленных животных, оснащенных раковинами, скелетами и панцирями. Археоциатов иногда называют древними кубками. Это наиболее распространенная форма их тела. Они селились колониями на дне акваторий. Их скелет — словно бы пропитанные известью ткани. Двустворчатые раковины брахиопод напоминают раковины современных моллюсков — наружный склад кальция.    Трилобитов за характерное строение тела часто именуют трехлопастными  раками. Их хитиновый панцирь на треть состоял из извести и фосфата кальция и отличался большой прочностью. Трилобиты неоднократно линяли, некоторые виды до 30 раз. А почему не обзаводиться почаще одеждой по росту, если материала для того сколько угодно? До нас дошли остатки их богатых «гардеробов».
    Все эти животные появились именно в теплых мелководных морях, из которых почти совсем исчезла вендская фауна…

    То, что кембрий богат мощными пластами фосфоритов, еще раз подтверждает: в тогдашних шельфовых водах была высока концентрация кальция, благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог свершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле—появление первых скелетов, панцирей и раковин». (Реферат: «Перипетии жизни». «Артефакт…». Часть пятая).  http://artefact.aecru.org/wiki/348/88

 

    Не люблю выдвигать скороспелые теории. Но интуиция подсказывает мне, что стоит обратить внимание на два факта (а скорее всего — артефакта), относящихся к рассматриваемому периоду:

 

    1. Кратер Гуэль-Эр-Ришат на Земле.

 

         

 

    «Древнее кольцевое образование в Мавритании. Структура эта возникла 500-600 млн лет назад

 

         

 

    Когда–то структура Ришат считалась ударным кратером, однако эта гипотеза никак не согласуется с плоской формой дна и полным отсутствием горных пород со следами ударного воздействия

 

        

 

    Образование структуры Ришат в результате вулканического извержения также представляется крайне маловероятным из–за отсутствия купола из изверженных или вулканических пород…»  http://artefact.mylivepage.ru/image/1200 

 

    2. Хочу напомнить свои рассуждения о Луне, включенные в Часть 2 данного комментария.

    «А 600-650 млн лет назад ситуация была вообще уникальной. Вокруг Земли, направленная на неё одной стороной, обращалась не просто Луна, а в её лице — «игрушечная» модель Солнца, с вращением, полностью синхронизированным с нашим светилом и имеющая с ним равные угловые размеры».

 

    Свои версии причин «Кембрийской революции» предложили современные ученые.

 

«Космическая» версия

 

    «Новейшая гипотеза «касательно происхождения жизни на Земле» принадлежит американскому физику, профессору Ричарду Мюллеру. Не так давно, в марте прошлого года, группа исследователей из Геохронологического центра Калифорнийского университета в Беркли под руководством профессора Мюллера опубликовала в журнале «Сайенс» сообщение о том, что они завершили изучение 155 зерен оплавленного базальта, обнаруженных ими в одном грамме лунной почвы, доставленной на Землю экипажем «Аполло-14» в 1971 году. Такие зерна образуются при сильном локальном повышении температуры, вызванном ударом метеорита, кометы или астероида о лунную поверхность. Измерив концентрацию радиоактивного изотопа аргона в этих зернах (относительно его устойчивого изотопа) и зная скорость радиоактивного распада аргона, исследователи определили возраст каждого зерна. Это позволило им оценить, сколько таких зерен появилось в те или иные периоды истории Луны, иными словами — какова была частота бомбардировок Луны в те или иные эпохи.

    Оказалось, что Луна претерпела в прошлом два периода особенно интенсивной метеорной бомбардировки. Одно повышение этой активности пришлось на период с 4 до 3 миллиардов лет назад (с пиком при 3,2 миллиарда), когда средняя частота катастрофических ударов была вдвое больше, чем между 2 и 0,5 миллиарда лет назад, а второй период бомбардировок, причем той же интенсивности, что и первый, начался около 500 миллионов лет назад и тянется до сих пор. Подготовленные предыдущим рассказом, мы теперь уже не затруднимся опознать обе даты. Первый период, понятно, совпадает (примерно) с тем временем, к которому современная наука относит возникновение жизни на Земле, а второй (тоже весьма примерно) — ко времени Кембрийского взрыва. Поскольку Луна находится в достаточно тесной (по космическим масштабам) близости к Земле, можно думать, что и Земля испытывала усиление метеорной бомбардировки в те же периоды. Отсюда следует странное (на первый взгляд даже весьма странное) заключение: оба ключевых события биологической эволюции — возникновение жизни как таковой и самое бурное в истории возникновение ее новых форм — происходили как раз тогда, когда бомбардировка Земли небесными телами была особенно сильной. Странно это выглядит по той причине, что, с точки зрения здравого смысла, такая бомбардировка должна была бы как будто приводить к прямо противоположному результату — уничтожению появляющихся или уже появившихся форм жизни. Как же объясняют свой результат профессор Мюллер и его коллеги?

    По их мнению, катастрофы, вызванные на Земле ударами падавших на нее небесных тел, играли не отрицательную, а благотворную роль в становлении и развитии жизни. Простейшие живые формы, считает профессор Мюллер, могли появляться в промежутках между такими катастрофами, а сами эти катастрофы служили своего рода «фильтром», пропускавшим (для дальнейшего развития) только самые приспособленные из этих форм.

    «Когда речь идет о выживании самых приспособленных, — говорит Мюллер, — имеется в виду не только способность конкурировать с другими видами, но и способность выжить в условиях общепланетного катаклизма. Это требует высшей сложности и гибкости». Один из сотрудников Мюллера добавляет к этому, что усиленная бомбардировка Земли небесными обломками была благотворной еще и потому, что эти обломки приносили на поверхность планеты новые вещества и тем самым — возможности для более быстрого развития жизни, отсюда и совпадение Кембрийского взрыва со вторым пиком метеорной активности. «Мы привыкли считать, что метеоритные удары вредны для развития жизни, но теперь это уже не так очевидно». (Михаил Вартбург. «Знание — сила», № 5, 2001 год. «Артефакт…». Часть пятая). http://artefact.aecru.org/wiki/348/88 

 

«Кислородная» версия

 

    «По самым осторожным оценкам, первые, простейшие одноклеточные организмы (прокариоты) появились на Земле уже 3 млрд лет назад (по мнению некоторых ученых – даже раньше), но за весь последующий миллиард лет эти организмы никаких существенных изменений не претерпели. Затем, примерно 2 млрд лет назад, произошел внезапный скачок – появились клетки революционно нового, много более совершенного вида – эукариоты, то есть клетки с внутренним ядром, содержащим весь генетический материал и отделенным от остальной протоплазмы клетки своей особой ядерной мембраной. Эти клетки были уже настолько сложны и совершенны, что им хватило всего нескольких десятков миллионов лет, чтобы перейти к многоклеточному существованию – на Земле появились первые многоклеточные организмы.

    Затем опять последовал период загадочного затишья и лишь по прошествии почти полумиллиарда лет состоялся очередной биологический взрыв, получивший название Кембрийского, в ходе которого не только появилось великое множество совершенно новых видов, давших начало всем нынешним животным, но и были заложены структурные особенности их строения – своего рода «план эволюции» на следующие полмиллиарда лет, вплоть до наших дней.

    Чем объяснить эти странные остановки на пути жизни? Что тормозило развитие организмов в промежутках между взрывами? Что было причиной самих взрывов?

    Долгие годы на эти вопросы, особенно в отношении Кембрийского взрыва, давались самые разные ответы, но, кажется, сейчас найден самый правдоподобный. Он состоит в одном-единственном слове – кислород.

    Известно, что в атмосфере первичной Земли свободного кислорода не было. Тот, что был после образования планеты, вошел в соединение с различными другими элементами, а новый не возникал, пока не появились растения, которые, как мы знаем, поглощают углекислый газ, а выделяют – к нашему счастью – кислород. Кстати, поскольку они используют преимущественно один из трех изотопов углерода, то соотношение этих изотопов в отложениях тогдашних времен с этого момента изменяется. Когда геологи обнаруживают в слоях какого-то периода такое изменение изотопов углерода, они понимают, что содержание кислорода в воздухе начало расти.

    Другим показателем появления кислорода является изменение в соотношении изотопов серы. И вот недавно по изменениям концентрации изотопов серы в древнейших слоях было обнаружено, что примерно 2,4 млрд лет назад на Земле начали появляться первые следы кислорода. Это время было так близко к моменту перехода от прокариотов к эукариотам, что возник соблазн связать эти два события причинной связью. Мол, как только кислорода в воздухе накопилось достаточно, это позволило эволюции совершить свой очередной скачок.

    Понятно, по одной точке не проводят прямую, на одном факте не возводят теорию. Но тут ученым повезло. Годом позже сразу две исследовательские группы сообщили о новом открытии. В Канаде геохимик Дональд Ганфилл, изучая различные осадки железа в морских скалах, обнаружил, что вплоть до окончания так называемого Гаскерского оледенения (580 млн лет назад) кислород в глубины океана не проникал, но сразу после таяния льдов его появилось такое количество, которое соответствовало 15%-ному свободного кислорода в земной атмосфере.

    А на другой стороне земного шара, в Омане, американские геологи Дэвид Файк и Джон Гротцингер обнаружили совершенно аналогичное явление в теплых водах Персидского залива. Они нашли осадочные слои с таким соотношением изотопов серы и углерода, которое неопровержимо свидетельствовало о приходе кислорода, причем опять-таки после Гаскерского оледенения. А что это значит – «после Гаскерского оледенения»? Это значит – перед самым Кембрийским взрывом (разумеется, в геологических масштабах времени). А это, в свою очередь, означает, что и здесь обнаружилась та же связь: после прихода кислорода промсходит скачок эволюции. Конечно, «после этого» далеко не всегда означает «вследствие этого», но в данном случае это, скорее всего, именно «вследствие», потому что кислород – могучий источник энергии и фактор ионизации, активно способствующий всевозможным химическим изменениям, в том числе – и в генетических молекулах, этой основе жизни.

    Две работы, проведенные в разных местах, с применением разных методов, и давшие одинаковый результат, — трудно поверить, что это случайное совпадение. Не исключено, что эти открытия действительно отражают то, что наука сделала важный шаг к разгадке причин Кембрийского взрыва. Однако полная разгадка еще впереди. Пока что никто не может указать, каковы были конкретные биологические и биохимические механизмы эволюционных скачков, запущенных появлением кислорода. Никто не знает и причин внезапного появления этого кислорода. Возможно, это было вызвано долгожданным вторжением на сушу первых мхов и лишайников. А может быть, было результатом каких-то еще неизвестных геологических процессов — например, активного горообразования…» (Сергей Ильин. «Две остановки на пути жизни». «Знание — сила», № 4, 2008 год, стр. 59-61).

 

    Обе версии достаточно интересны, но, опять-таки, показывают не причины, а лишь следствия неких еще более глубоких процессов. Причем данные версии хорошо демонстрируют разные стороны этих следствий.

    Пришла пора очередного «лирического отступления».

 

Отступление о мировоззрении

 

    Безусловно, получение ответа на главный поставленный вопрос о корнях человечества и происхождении земной жизни в целом имеет принципиальное значение. Радует, что наука накопила достаточное количества фактов, необходимых для анализа. Далек от мысли, что найду такой вариант ответа, который «с восторгом» будет принят официальной наукой. Правда, своего нелицеприятного мнения об официозе я никогда и не скрывал.

    Тем не менее, хочу сформулировать парадоксальную мысль. Для людей не так важно знание правды о своем происхождении, и в этом нет ничего страшного. Гораздо важнее сосредоточить усилия на овладении феноменальными возможностями человеческого мозга. Интересно, что в случае их полного раскрытия интеллектуальные возможности индивида и всего остального человечества будут сопоставимы (см. Часть 2 данного комментария). Правда, до этого раскрытия возможностей человечеству еще надо дожить, пока же контроль и опека очень даже не помешают, в первую очередь для того, чтобы уберечь нас (к примеру) от самоубийственной ядерной войны. 

    Конечно, существует вариант будущего, где люди «оседлают» «Конструктор — строитель» с его «неограниченными возможностями» (см  Часть 3). Но они без него обойдутся только «поумнев», не раньше.

    И вопрос, обращенный самому себе: должен ли независимый исследователь, еще не достигший этого уровня «практической гениальности», ничего не боясь, отстаивать своё мнение?

    Считаю, что да.

 

    Отступление закончено, возвращаюсь к аномалиям древней Земли. 

 

Снова о катастрофах

 

    Наличие в истории Земли многочисленных катастроф, засух, оледенений само по себе совершенно неудивительно. Если бы их не было, а климат планеты оставался тепличным в течение миллиардов лет, то, во-первых, это было бы лучшим доказательством «разумной опеки» Земли извне, а во-вторых, «приличной» (выносливой, активной) жизни на нашей планете и не получилось бы.

    Поразительно другое. При ничтожном интервале допустимых для существования 99% видов организмов температур (от – 50 до + 50 градусов по Цельсию) колоссальное многообразие живой природы все-таки сохранилось на нашей планете. Поэтому так важно проанализировать все глобальные катастрофы в истории Земли, оценив, во-первых, их вклад в становление жизни, а во-вторых, понять, в какой момент был включен «стоп — кран», не давший им превратиться в фатальные.

 

От протерозоя к палеозою. 750 – 440 млн лет назад

 

В ледяном плену

 

    «Пермская катастрофа была, наверное, самым мощным, но не первым великим испытанием, которое пережила биосфера нашей планеты. Гораздо раньше ей пришлось столкнуться с чередой великих оледенений, случившихся в период между 750 и 440 миллионами лет назад. По своим масштабам они значительно превосходило последний ледниковый период, поскольку их следы обнаружены даже в экваториальных районах тогдашней суши – что показывают анализы остаточной намагниченности горных пород.

    Весьма красноречиво о масштабе этих оледенений говорят и отложения, в частности валунных, достигающих 800 метров! Это в несколько раз больше, чем аналогичные отложения последнего ледникового периода. Особенно жестокой была Варангская эпоха оледенения, начавшаяся 680 миллионов лет до нашей эры. Исследования карбонатных отложений показывают, что ей предшествовал период чудовищных температурных амплитуд – когда жара внезапно сменялась арктическим холодом. В конце концов из этой эпической борьбе огня и льда победителем вышел последний. По мнению некоторых ученых, двухкилометровый слой льда покрыл почти всю планету.

    В океанах даже временно прекратилась биологическая активность – лед перекрыл доступ солнечных лучей, без которых невозможен фотосинтез. Последнее из этих великих оледенений произошло на рубеже ордовикского и силурийского периодов (440 миллионов лет назад). Живой мир теплых мелководных морей был снова застигнут врасплох великим глобальным похолоданием. Оно больно ударило по живым организмам, любящим нежиться в прогретой солнцем воде. Существовавшая на тот момент жизнь была бесхребетной и в переносном, и в прямом смысле. Бесчисленные черви, первые членистоногие, удивительные существа, которых до сих пор затрудняются классифицировать, – все, что размножилось в результате т.н. «кембрийского эволюционного взрыва» и существовало в практически тепличных условиях, столкнулось с суровым испытанием. Палеонтологи зафиксировали вымирание многих видов.

    Как результат, погибла почти вся уникальная биосистема первобытного океана. Это был переломный этап в истории эволюции – она пошла другим путем. Толчок к развитию получили организмы, более других способные к ожесточенной борьбе за выживание. Спустя 50 миллионов лет жизнь снова развилась настолько, что смогла выйти на сушу. Возможно, если бы не это похолодание, она бы так и осталась бы в воде, и пошла бы по пути создания иных высших существ – например, разумных моллюсков… Каждое оледенение прекращалось столько внезапно, как и начиналось – разумеется, в масштабах геологического времени. И это вызывает ряд вопросов. Причем, если еще лет двадцать назад это была чисто научная любознательность, то сегодня тема древних оледенений изучается на фоне озабоченности нынешним состоянием земного климата. Что именно вызывало эти катаклизмы и, опять таки, не случиться ли подобное снова?

    Называют несколько причин. Одна из них – прохождение Земли сквозь огромные облака космической пыли, затруднившее доступ солнечного тепла. Однако эта теория слишком гипотетична и пока что не имеет никаких доказательств. Большее внимание привлекает актуальная теория «парникового эффекта», а именно: оледенение наступало тогда, когда в земной атмосфере резко снижалось количество «парниковых» газов – углекислого газа и метана. Первый поглощался стремительно размножавшимися водорослями, а второй окислялся выделяемым ими кислородом. Парниковый покров исчезал, атмосфера остывала быстрее, от резких перепадов температур возникали чудовищные циклоны.

    Соответственно, когда на планете усиливалась вулканическая активность, и в атмосферу выбрасывалось большое количество углекислоты, то «парниковый эффект» возвращался – создавая на планете более теплый и спокойный климат…» (Сергей Кутовой, 15.08.2006). http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/theory/90/

 

Палеопротерозойская эра. 2,5 млрд лет назад

 

Кислородный катаклизм

 

    «2,5 млрд лет назад жизнь на Земле только зарождалась. Такие сложные организмы, как растения и животные, не говоря уже о человеке, еще не появились. Но планета была в изобилии заселена микроскопическими бактериями, которые отлично чувствовали себя в умеренном климате и богатой питательными веществами окружающей среде. Облако нагретого в нижних слоях атмосферы метана ловило тепло солнечных лучей, создавая райские условия для жизни микробов, которые сделали своим домом примитивную планету Земля.

    Но эра господства бактерий, длившаяся миллиард лет, неожиданно оборвалась. Случилась первая глобальная катастрофа в истории, разом переменившая строение биосферы. Виновниками «переворота» стали маленькие цианобактерии.

    Геологи веками исследуют «шрамы» и изменения на теле Земли и не находят никаких признаков планетарного катаклизма на поверхности Земли: ни падение огромного метеора, ни извержение вулкана не могли вызвать столь кардинальное и практически мгновенное (по сравнению с периодом становления) изменение климата. Средняя температура, вполне сопоставимая с нашим континентальным климатом, резко упала до – 50 градусов Цельсия и ввергла планету в ледниковый период. Эта перемена в экологии планеты вызвала глобальную гибель… живых существ, угрожая и вовсе уничтожить жизнь на Земле. Палеоклиматологи всерьез полагают, что такой грандиозный мор вызвали крошечные, невидимые невооруженным глазом «внутренние агенты» — маленькие бактерии.

    До наступления этого периода, который в истории известен как палеопротерозойская эра, окружающая среда и внешний облик Земли были весьма примечательны. Воды океанов были богаты железом. Атмосфера состояла из множества газов, но кислорода среди них не было и в помине. Этот элемент в изобилии присутствовал на планете, но только в соединении с другими – например, в качестве молекулы воды, но в воздухе не витал. Море было домом для многих анаэробных организмов, но там также прижились и несколько новых видов: это были сине – зеленые водоросли, известные как цианобактерии…

    Мало известно о причинах их внезапного сильного размножения: с уверенностью можно сказать одно – для массового появления сине – зеленых водорослей необходимо достаточное количество света. Миллионы лет назад света на Земле было более чем достаточно для вольготного существования цианобактерий, а растворенные в воде полезные вещества служили питанием – колония водорослей разрасталась, выбрасывая в воздух всё большее количество кислорода.

    Сначала ущерб был нанесен экосистеме древних океанов. Содержащийся в воде кислород вступил в химическую реакцию с железом, которым была насыщена среда, — фактически это была глобальная чистка жидкости с помощью процесса окисления… Это событие не могло привести ни к чему, кроме экологического бедствия, — для большинства примитивных обитателей Земли не было яда страшнее, чем кислород, а для многих бактерий содержащееся в воде железо было одним из элементов питания….

    Цианобактерии продолжали распространяться во всех экосистемах, загрязняя их чуждым веществом. Свободный кислород, который они производили, постепенно вытеснял метан, окутывавший Землю теплым уютным облаком. Потребовалось, по крайней мере, 100 тыс лет (по геологическим параметрам просто смехотворный срок), чтобы Земля окончательно лишилась своего метанового «одеяла», а вместе с ним способности нагреваться под солнечными лучами до высоких температур. На планете установилась средняя температура значительно ниже всех зафиксированных сегодня, и Землю, окруженную кислородной оболочкой, начал покрывать толстый слой льда.

    Но и сами бактерии не обладали защитой от ледникового периода. Их собственные видовые особенности, которые когда-то дали им преимущество корректировать экологию молодой планеты, сыграли с ними злую шутку. Шли столетия, а Земля и дальше покрывалась слоем льда – на экваторе он уже достигал в толщину более километра. Но на дне океана в подводных кратерах продолжали бурлить теплые потоки воздуха – этой доисторической «сауне» цианобактерии и еще несколько видов жизнелюбивых микроорганизмов обязаны своим дальнейшим существованием. В этом «подполье»теплилась жизнь, в то время как на всей планете все живые существа давно погибли от чудовищного холода – кратеров на всех не хватило. Практически вся жизнь на Земле погибла в результате глобального изменения климата, которое вызвали цианобактерии, — этот первый экологический коллапс называют кислородной катастрофой.

    Написанная на древних скалах планеты, история палеопротерозойской эры – это история исчезновения почти всех древнейших обитателей Земли, которым для вольготной жизни не нужен был кислород. Каменный слой, покрывавший дно океана в этот период, содержит следы окисленного железа – остатки железа, вытесненного из воды кислородом. Слои, образовавшиеся в предыдущие периоды, не имеют такого ярко выраженного вкрапления железа – словно железная лента, закованная со всех сторон в камень.

    Оставшиеся в живых после кислородной катастрофы в итоге приспособились поглощать кислород и выделять углекислый газ. Постепенно кислород нашел путь в атмосферу – его концентрация все увеличивалась, а температура воздуха все поднималась. В итоге равновесие было достигнуто: климат Земли снова стал пригоден для жизни. Будь температура в первый ледниковый период еще чуть ниже или находись планета чуть дальше от Солнца, Земля превратилась бы в ледяную пустошь. Углекислый газ проморозил бы земной шар… еще до того, как возник парниковый эффект, — температура на Земле достигала 50 градусов Мороза, а углекислый газ превращается в сухой лед уже при 78. Жизнь на планете сохранилась лишь благодаря крошечным островкам тепла на дне океана.

    Сегодня можно проследить происхождение всех форм жизни от тех немногих микроорганизмов, которым удалось пережить кислородную катастрофу 2,5 млрд лет назад». (С. Кондрашова. «Кислородный катаклизм». «НЛО», № 31, 28 июля 2008 года).

Реклама
Запись опубликована в рубрике Астрономия. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s