Читаем Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир полностью

Конечно, сплошные оледенения не длились десятки миллионов лет, а прерывались потеплениями, о чем свидетельствует чередование осадочных отложений разного происхождения. В стертских отложениях Австралии, например, распознается четыре ледниковья, перемежавшихся с теплыми эпохами. Но как жизнь сохранялась под сплошным ледяным панцирем? Вероятно, в гигантских трещинах во льдах, которые раскалывались в районах выхода гидротермальных источников или при торошении, вызванном лунными приливами. Одни организмы существовали в подледных озерах, подобных современному озеру Восток в Антарктиде. Другие выживали в пузырьках воздуха во льду, как некоторые одноклеточные на Байкале, пережидающие суровые зимы от оттепели до оттепели. Третьи — в криоконитовых ямах, которые протаивали под скоплениями темной минеральной пыли — криоконита (такие ямы известны на всех крупных ледниках). Неудивительно, что на кратоне Сан-Франсиску в ленточных глинах обнаружено от 1,7 до 4 % органического вещества. Может быть, такое «скучивание» организмов на небольших площадях даже сыграло положительную роль в эволюции — именно в таких оазисах могли зародиться многоклеточные.

Остается необъяснимым, или необъясненным, лишь один пунктик: что провоцировало начало ледниковых эр? Если исключительно положение континентов, то почему между гуронской и криогеновой гляциоэрами (более миллиарда лет) глобальные оледенения не случались?

Впрочем, если на Земле в то время бурно эволюционировали эукариоты, то их эволюция должна была привести к появлению массы фитопланктона, который, в отличие от цианобактерий, производит больше органического вещества на единицу потребленного азота и фосфора. А чтобы расти, все эти одноклеточные водоросли должны были фотосинтезировать, захватывая углекислый газ. Превращаясь со временем в мортмассу, огромные объемы органического вещества уходили в бескислородные толщи океана, начинавшиеся уже на небольшой глубине, унося углерод и не давая ему окисляться и вновь возвращаться в атмосферу в виде двуокиси. В связи с этим содержание парникового газа в атмосфере могло снизиться до критического, что и привело к наступлению холодов.

Так ли было на самом деле? Эволюция фитопланктона, главным образом акритарх, неплохо запечатлена в геологической летописи: их разнообразие с начала протерозойского эона ко времени тропических оледенений возрастало почти по экспоненте (рис. 4.1 м). Однако для поглощения значительных объемов углекислого газа важно не разнообразие, а общая биомасса и размер отдельных особей (крупные формы погружаются быстрее, особенно когда слипаются вместе). Для набора биомассы требуется только подкормка (равно как и для набора массы). Косвенными свидетельствами усилившегося в это время потока органического вещества на дно служат неопротерозойские сдвиги изотопной подписи углерода в карбонатных отложениях в сторону резко негативных значений (до –10‰), предшествовавшие каждому оледенению. Поскольку в бескислородной обстановке органика разлагалась анаэробными бактериями, фракционирование ими изотопов углерода и могло выразиться в этих негативных аномалиях. В закисном океане органическое вещество разлагается благодаря восстановлению железа и сульфата, в результате чего образуется не столько двуокись углерода, сколько бикарбонат-ион, который, реагируя с железом, выпадает в осадок в виде сидерита:


2CH2O + 8Fe3+(OH)3 → 8Fe2+ + 2HCO3- + 14OH- + 6H2O;

8Fe2+ + 8CO32- → 8FeCO3.


Получившийся сидерит и формировал полосчатые железистые руды криогенового периода.

Для подкормки фитопланктона дефицитным фосфатом свою лепту могла внести и древняя наземная биота, которая, судя по некоторым седиментологическим признакам, уже существовала. Одним из показателей разрушительно-созидательной деятельности наземной биоты, т. е. химического выветривания, как раз и является рост содержания фосфора в морских отложениях. С криогенового периода (800 млн лет) массовая доля фосфора в ископаемой летописи (конкретно, в сланцах) возрастает сразу в 4 раза — с 0,051 до 0,209 %. Увеличивается и число фосфоритовых месторождений. Вероятно, наземную биоту представляли некоторые группы актинобактерий, водорослей, грибов и лишайников, которые химически и механически взламывают кристаллическую решетку. Лишайники являются симбиозом все тех же водорослей и грибов и, несмотря на свой невзрачный вид — корки на камнях, небольшие рожки и «кустики», — заметно повышают темпы химического выветривания. Актинобактерии — древняя группа прокариот — способны извлекать ионы Mg, Ca и Si из базальтов, коматиитов и гранитов в два-три и даже в десятки раз быстрее (в зависимости от породы), чем любые химические процессы.

Перейти на страницу:

Все книги серии Библиотека фонда «Траектория»

Братья Райт. Люди, которые научили мир летать
Братья Райт. Люди, которые научили мир летать

В начале XX века человечество охватила «летная лихорадка» – страстное стремление воплотить, наконец, в жизнь многовековую мечту об управляемом полете. Правительства США и стран Европы тратили огромные суммы на программы по созданию первого летательного аппарата с мотором. А в это время в небольшом американском городке в штате Огайо два сына местного епископа на собственные небольшие средства строили свою летающую машину. История о том, как скромные владельцы велосипедной мастерской, не окончившие даже колледжа, сконструировали и испытали первый в мире управляемый самолет, рассказанная лауреатом Пулитцеровской премии, обладателем Национальной книжной премии США Дэвидом Маккаллоу.Орвилл и Уилбур Райт заинтересовались полетами после знакомства с детской французской игрушкой, похожей на «вертолет» с двумя пропеллерами и резиновой лентой. Любопытство, пытливость ума, чтение книг и страсть к полетам помогли братьям Райт сконструировать первый управляемый самолет.Из книги, полной биографических и исторических подробностей, читатель узнает, как братья Райт наблюдали за птицами и почему этот опыт оказался необходимым при испытании первых планеров в неприметном Китти Хок на Внешних отмелях, как неудачи только подтолкнули к окончательной решимости летать и как четыре полета на «Флайере» в декабре 1903 года изменили ход истории человечества.

Дэвид Маккаллоу

Публицистика
Происхождение всего: От Большого взрыва до человеческой цивилизации
Происхождение всего: От Большого взрыва до человеческой цивилизации

Невероятно компактный рассказ геофизика Дэвида Берковичи о том, как все везде появилось: звезды и галактики, атмосфера Земли, океаны, клетка и, наконец, человеческие цивилизации, написан трепетно и талантливо. Сочетая юмор и безупречную научную канву, Берковичи с головокружительной скоростью проводит нас сквозь пространство и время – почти 14 млрд лет, показывая при этом связи между теориями, помогающие понимать такие темы, как физика частиц, тектоника плит и фотосинтез. Уникальный эксперимент Берковичи в равной мере впечатляет научной убедительностью и литературным мастерством и станет незабываемым опытом знакомства с вопросами космологии, геологии, климатологии, человеческой эволюции как для искушенного читателя, так и для новичка.

Дэвид Берковичи

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Зарубежная образовательная литература / Образование и наука
Как работает Вселенная: Введение в современную космологию
Как работает Вселенная: Введение в современную космологию

Эта книга посвящена космологии – науке, недавно отпраздновавшей свое столетие. Она объясняет, почему мы уверены, что у Вселенной есть начало, где и когда произошел Большой взрыв, что означает разбегание галактик, как образовалось все, что нас окружает, от атомов до галактик, каково будущее Вселенной, существуют ли миры с другими физическими законами, что такое черные дыры и многое другое. Подробно рассказывается про то, что нам известно и что неизвестно про две таинственные сущности, которые вместе составляют более 95 % содержимого Вселенной – темную материю и темную энергию. Кроме того, показаны физические основы общей теории относительности и предсказанные ею эффекты.Книга ориентирована на широкий круг читателей, но некоторые ее разделы, в которых излагаются элементы нерелятивисткой космологии, требуют знания математики на уровне начальных курсов университета. Эту часть можно рассматривать как своеобразный учебник, в котором основные космологические решения получены без использования математического аппарата общей теории относительности.

Сергей Л. Парновский

Астрономия и Космос / Прочая научная литература / Образование и наука

Похожие книги

Форма реальности. Скрытая геометрия стратегии, информации, общества, биологии и всего остального
Форма реальности. Скрытая геометрия стратегии, информации, общества, биологии и всего остального

Эта книга изменит ваше представление о мире. Джордан Элленберг, профессор математики и автор бестселлера МИФа «Как не ошибаться», показывает всю силу геометрии – науки, которая только кажется теоретической.Математику называют царицей наук, а ее часть – геометрия – лежит в основе понимания мира. Профессор математики в Висконсинском университете в Мэдисоне, научный сотрудник Американского математического общества Джордан Элленберг больше 15 лет популяризирует свою любимую дисциплину.В этой книге с присущими ему легкостью и юмором он рассказывает, что геометрия не просто измеряет мир – она объясняет его. Она не где-то там, вне пространства и времени, а здесь и сейчас, с нами. Она помогает видеть и понимать скрытые взаимосвязи и алгоритмы во всем: в обществе, политике и бизнесе. Геометрия скрывается за самыми важными научными, политическими и философскими проблемами.Для кого книгаДля тех, кто хочет заново открыть для себя геометрию и узнать об этой увлекательной науке то, чего не рассказывали в школе.Для всех, кому интересно посмотреть на мир с новой стороны.На русском языке публикуется впервые.

Джордан Элленберг

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Психология подросткового и юношеского возраста
Психология подросткового и юношеского возраста

Предлагаемое учебное пособие объективно отражает современный мировой уровень развития психологии пубертатного возраста – одного из сложнейших и социально значимых разделов возрастной психологии. Превращение ребенка во взрослого – сложный и драматический процесс, на ход которого влияет огромное количество разнообразных факторов: от генетики и физиологии до политики и экологии. Эта книга, выдержавшая за рубежом двенадцать изданий, дает в распоряжение отечественного читателя огромный теоретический, экспериментальный и методологический материал, наработанный западной психологией, медициной, социологией и антропологией, в талантливом и стройном изложении Филипа Райса и Ким Долджин, лучших представителей американской гуманитарной науки.Рекомендуется студентам гуманитарных специальностей, психологам, педагогам, социологам, юристам и социальным работникам. Перевод: Ю. Мирончик, В. Квиткевич

Ким Долджин , Филип Райс

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Психология / Образование и наука
Тайны мозга вашего ребенка. Как, о чем и почему думают дети и подростки от 0 до 18
Тайны мозга вашего ребенка. Как, о чем и почему думают дети и подростки от 0 до 18

В своей новой книге авторы бестселлера «Тайны нашего мозга», известные ученые-нейробиологи, рассказывают, как работает и развивается мозг ребенка. Книга освещает удивительные и интереснейшие факты о функционировании загадочного «природного компьютера» в период от внутриутробного развития до совершеннолетия. Бы узнаете, как можно повлиять на мозг ребенка еще до рождения, что важнее для развития интеллекта – генетика или воспитание, почему темперамент не передается по наследству, почему дети так любят сладкое и не любят овощи, почему лучше учить иностранные языки в раннем возрасте, с чем на самом деле связаны проблемы поведения подростков, почему даже очень умные дети иногда плохо учатся, а также многое другое, что поможет вам лучше узнать и понять своего ребенка.

Сандра Амодт , Сэм Вонг

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Медицина / Детская психология / Образование и наука
Математика космоса. Как современная наука расшифровывает Вселенную
Математика космоса. Как современная наука расшифровывает Вселенную

Как математические модели объясняют космос? Иэн Стюарт, лауреат нескольких премий за популяризацию науки, представляет захватывающее руководство по механике космоса в пределах от нашей Солнечной системы и до всей Вселенной. Он описывает архитектуру пространства и времени, темную материю и темную энергию, рассказывает, как сформировались галактики и почему взрываются звезды, как все началось и чем все это может закончиться. Он обсуждает параллельные вселенные, проблему тонкой настройки космоса, которая позволяет жить в нем, какие формы может принимать внеземная жизнь и с какой вероятностью наша земная может быть сметена ударом астероида.«Математика космоса» — это волнующий и захватывающий математический квест на деталях внутреннего мира астрономии и космологии.Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих инициатив «Траектория».

Йэн Стюарт

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература