Очень краткая история жизни на Земле: 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах

Это лишь один из множества примеров в истории жизни на Земле, когда живые существа приспосабливались к вызовам, связанным с меняющимися условиями существования. Причина таких проблем кроется в постоянном росте количества тепла, получаемого нашей планетой от своего светила, равно как в росте и падениях – в основном падениях – концентрации углекислого газа в атмосфере.

Почему же углекислый газ становится таким редким и драгоценным? Ответ кроется в единственном слове: «выветривание». Поднимающиеся из недр в виде гор новые породы сразу же подвергаются эрозии. Этот процесс вытягивает из атмосферы углекислоту. Эродированные горные породы становятся пылью, которая рано или поздно оказывается в море, где и оседает на дно.

Когда Земля была юной, океан покрывал почти всю поверхность планеты. Подверженной эрозии суши было мало. Но со временем площадь суши росла, а вместе с ней росла и интенсивность выветривания. Объем затрачиваемого на выветривание углекислого газа медленно, но неуклонно возрастал в сравнении с количеством выбрасываемого в атмосферу вулканами[371].

Одним из первых больших вызовов, с которым столкнулась жизнь, была произошедшая в промежутке между 2,4 и 2,1 миллиарда лет назад кислородная катастрофа. Всплеск тектонической активности привел к резкому увеличению темпов захоронения углерода. Углекислота стала ускоренными темпами уходить из атмосферы. Мир, не укрытый больше парниковым одеялом, погрузился в ледниковый период. Земной шар на 300 миллионов лет скрылся под слоем льда от полюса до полюса. Самое сильное глобальное оледенение впервые превратило нашу планету в снежок. Суровость оледенения усугублялась тем, что тогда Солнце вырабатывало значительно меньше тепла, чем сейчас, что оказало влияние на все дальнейшее развитие жизни.

Жизнь ответила усложнением. Слабо взаимодействовавшие отдельные бактерии объединили свои силы, сконцентрировавшись каждая на определенном аспекте функционирования, в котором она была лучшей, – прекрасный образец разделения труда, строго по «Исследованию о природе и причинах богатства народов» Адама Смита. Производительность завода, на котором каждый рабочий сосредоточен на определенной операции, значительно выше, чем производительность завода с таким же количеством рабочих, полностью изготавливающих вещи от и до. Точно так же клетки нового типа – ядерные, или эукариотические, – способны достичь большего, затратив меньше.

Следующая большая проблема, с которой столкнулась земная жизнь, возникла при распаде суперконтинента Родиния 825 миллионов лет назад. И вновь усиление выветривания, вымывание углерода и долгая череда ледниковых эпох. И вновь планета превратилась в снежок, хотя на этот раз не на такой долгий срок, как после кислородной катастрофы. Эродирующих скал стало больше, но и Солнце светило уже ярче, чем за полтора миллиарда лет до этого[372].

И вновь жизнь ответила усложнением. На этот раз эукариоты пошли дальше и собрали воедино множество клеток, образуя организм. Составляющие его клетки, словно заводские рабочие, сосредоточились каждая на своем деле – одни на пищеварении, другие на размножении, третьи на защите. Появление животных стало прямым следствием ледникового периода, вызванного распадом Родинии.

Как и в прошлый раз, глобальные изменения окружающей среды вынудили жизнь пересмотреть свою внутреннюю экономику. Став многоклеточными, живые существа смогли вырастать больше, двигаться быстрее и питаться лучше, достигая высот, непредставимых для одиночных клеток.

Конечно, эукариоты не смотрели на календарь и при виде даты «825 миллионов лет назад» единогласно голосовали за переход к новой, многоклеточной форме существования. Многоклеточные создания возникли задолго до этого момента, а одноклеточные никуда не делись и прекрасно себя чувствуют и сегодня (как и бактерии). Но после ледникового периода 825 миллионов лет назад многоклеточные существа из редкой экзотики превратились в обыденность. Миллиард лет назад над слоем слизистого ила лишь кое-где встречались одинокие слоевища многоклеточных водорослей. Спустя 200 миллионов лет морское дно было покрыто лесом слоевищ, а 500 миллионов лет назад водоросли были в непрерывном движении от множества населяющих их животных – некоторые были видимы даже невооруженным глазом.

Точно так же жизнь готовится к следующему шагу по шкале сложности. Как бактерии, объединившись, образовали эукариот, как результатом объединения теперь уже эукариотических клеток стали многоклеточные животные, растения и грибы, так эти организмы объединятся, чтобы в последние эпохи жизни на Земле дать начало новой форме живых существ, возможности и мощь которых мы вряд ли можем представить.

Семена посеяны давным-давно.

Вскоре после выхода на сушу растения обнаружили, что в тесной связи с подземными грибами жить гораздо проще. Такая связь – микориза – объединяла грибные гифы с корнями растения. Растения делились с грибами продуктами фотосинтеза, а грибы в обмен поставляли растениям микроэлементы, добытые из глубоких слоев почвы[373].