Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях

Для ранних этапов развития наиболее важной была доступность жидкой воды и таких химических элементов, как углерод, водород, азот, сера и фосфор, которые, как уже упоминалось, возникли в результате катастрофических событий во Вселенной. Согласно новейшим расчетам, общее число живущих эукариотических видов, то есть видов, клетки которых обладают истинным ядром, окруженным двойной мембраной, достигает приблизительно 9 млн, из которых описаны только 1,25 млн, а это означает, что, предположительно, около 86 % сухопутных видов и 91 % водных организмов до сих пор не описаны, то есть неизвестны. Подавляющее большинство видов представлено насекомыми. Среди позвоночных животных описано около 70 000 видов, причем они отличаются большой вариативностью плана строения. Так, например, самое мелкое позвоночное животное, Paedophryne amanuensis из семейства лягушек, имеет длину 8 мм и весит несколько граммов, а самое крупное позвоночное – это синий кит, длина которого достигает 30 м, а вес 100 млн г (100 т). Среди позвоночных по числу видов на первом месте стоят рыбы.

При этом живущие сегодня виды составляют лишь ничтожную часть видов, живших на Земле в ходе исторического развития, – приблизительно 0,1 %! 99,9 % всех когда-либо появившихся видов вымерли; некоторые вымирали медленно, на протяжении миллионов лет, другие вымирали массово и быстро. Первое великое массовое вымирание видов, предположительно, имело место около 2,5 млрд лет назад, когда первоначально восстановительная атмосфера Земли, в которой не было кислорода, превратилась в результате накопления в ней кислорода в атмосферу окисляющую. К этому моменту истории Земли, как показывают многочисленные геологические данные, наша планета была полностью обледеневшей: «Земля-снежок». Это наблюдение было сделано в середине XX века знаменитым исследователем Арктики и геологом Дугласом Моусоном (1882–1958).

Это тотальное обледенение Земли продолжалось около 30 млн лет. После этого ледники начали отступать из экваториальных областей. В течение последующих 1,8 млрд лет Земля по большей части освободилась из ледяного плена. Приблизительно 800 млн лет назад расположенный на экваторе первоконтинент Родиния раскололся; начался период интенсивной вулканической активности; это явление геологи называют событием Франклина. В результате в атмосферу было выброшено огромное количество сернистых газов. Эти газы вступали в соединение с пылевыми и жидкими частицами, образуя аэрозоли, которые прикрывали атмосферу от солнечного излучения. Климат на изначально цельном континенте Родиния был сухим, потому что большая часть суши находилась на большом удалении от побережья; теперь, однако, с увеличением объема осадков, отдельные области приобрели более морской климат. Это привело к усилению эрозии суши, и обнажившиеся в результате выветривания силикаты могли теперь связывать углекислый газ, который был в изобилии доступен в атмосфере в результате вулканической активности. Оба фактора способствовали глобальному снижению температуры. Так, например, средняя глобальная температура поверхности Земли 750 млн лет назад всего за 500 000 лет снизилась с +15°C до –50°C, и ледник начал стремительно (по геологическим меркам) наступать с полюсов в направлении экватора. Началась мариноанская (протерозойская) фаза тотального оледенения; в области полюсов Земля покрылась ледяным панцирем толщиной в 3, а в области экватора – в 1,3 км. Это оледенение затормозило дальнейшее развитие на Земле на 10 млн лет. Компьютерные вычисления канадских ученых позволили предположить, что, когда ледники преодолели широту в 30°, то в течение 150 лет замерзли оставшиеся, еще свободные ото льда области вдоль экватора. События такого рода называют tipping points, переломными моментами, по достижении которых процесс внезапно начинает усиливаться самопроизвольно. Этот переломный момент возник благодаря тому, что с оледенением всей Земли усилилось отражение света от белой поверхности льда; возник так называемый альбедо-эффект. Это в течение короткого времени привело к экспоненциальному увеличению потерь тепла земной поверхностью.