Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях

Естественно, тут же возникает вопрос: как Земля – почти полностью замерзшая – смогла 635 миллионов лет назад освободиться от ледяного панциря? Следует указать на интенсивную вулканическую активность, которая оказала на климат действие двоякого рода. Прежде всего большое значение имели сульфатные частицы, которые в течение нескольких месяцев после извержения образуются в атмосфере из вулканических газов. Эти сульфатные частицы поглощают и рассеивают часто солнечные лучи. Это приводит к разогреванию в стратосфере, но одновременно задерживает часть солнечных лучей. Тем самым земной поверхности достигает меньше лучей, что приводит к еще большему охлаждению. Мощные, взрывоподобные извержения вулканов сами по себе оказывают сильное влияние на климат. При этом в атмосферу на высоту 10–50 км выбрасывается пепел, достигающий стратосферы; иногда пепел достигает даже мезосферы, как это, предположительно, было при извержении вулкана Тамбора в 1815 году, сильнейшем извержении за последние несколько столетий. Когда в 1991 году произошло извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, а это было намного менее мощное извержение, глобальная температура на несколько лет снизилась на пару десятых градуса.

Но при этом запускается и другой процесс. Если вулканическая активность – по геологическим временным меркам – остается на высоком уровне, то, согласно наблюдениям палеоклиматологов, после «вулканической зимы» наступает в типичных случаях более сильное глобальное потепление климата. Причина кроется в одновременном выбросе таких тепличных газов, как углекислый газ и в особенности метан. Надо при этом заметить следующее: то, что человек сейчас делает, сжигая ископаемое топливо и леса, приводит к высвобождению в атмосферу углекислого газа в количествах, многократно превышающих его количество, выбрасываемое в атмосферу вулканами; вклад вулканов в общий объем углекислого газа в атмосфере составил в 2018 году менее процента. Таким образом, то, что творит сейчас человечество, – образно говоря – гигантская антропогенная вулканическая активность со всеми ее последствиями для глобального климата. Естественная история Земли наглядно показывает нам, какое влияние эти эффекты оказали на развитие форм жизни на нашей планете. На границе докембрия и кембрия более 600 млн лет назад возросшая вулканическая активность привела сначала, как и следовало ожидать, к дальнейшему снижению средней глобальной температуры. Но в конечном счете температура стала повышаться, что привело к отступлению оледенения и к взрывоподобному возникновению самых разнообразных биологических организмов. Последующее снижение температуры вызвало первое глобальное массовое вымирание организмов в более поздней истории Земли, за ним последовали и другие. Известно по меньшей мере пять таких массовых вымираний. Некоторые ученые видят в нынешнем ускоряющемся вымирании первый признак начала нового, шестого массового вымирания, движущая сила которого на этот раз – сам человек. В истории Земли такие события в течение коротких периодов (по геологическим масштабам) уничтожали бесчисленное множество видов. Самое массивное из известных вымираний в истории Земли произошло в пермском периоде, около 250 млн лет назад. В ходе этого массового вымирания погибло 96 % всех обитателей моря и более трех четвертей видов, обитавших на суше. По статистике, подобные события случаются каждые 200–600 млн лет. Если принять эту величину за масштаб, то массовое вымирание в настоящее время выглядит несколько преждевременным.

В среднем в настоящее время каждые 15 минут исчезает один вид. Таким образом, за один год исчезают 60 000 видов. Для выживания эукариотических организмов, то есть организмов, клетки которых имеют истинное ядро, существенное значение имеют умеренные условия окружающей среды. Простые организмы, такие как прокариоты, одноклеточные существа, лишенные ядер и клеточных стенок, такие как бактерии и археи, возникшие в самом начале истории развития Земли, напротив, встречаются сегодня в местах с экстремальными условиями – в термальных источниках, в водоемах с высоким содержанием солей, а также в областях с повышенным ультрафиолетовым облучением, например в условиях высокогорья. Археи – вместе с бактериями и эукариотами – составляют три домена жизни. В настоящее время известно около 700 видов прокариот, из которых некоторые способны переносить в горячих источниках температуру выше 110 °C. Часть этих организмов характеризуется весьма экзотическими путями обмена веществ; эти существа живут в таких местах, куда не проникает солнечный свет, а следовательно, невозможен фотосинтез, как, например, в глубинах океана. Поставщиками энергии там служат восходящие горячие потоки сероводорода, который и служит источником энергии для биохимических процессов. Такие факты говорят о том, что жизнь на Земле зародилась 3,6 млрд лет назад именно в таких местах. Термальные источники обеспечивают условия для преобразований трех первых молекул, необходимых для возникновения органической жизни: углерод, воду и энергию.