Затерянный мир Дарвина. Тайная история жизни на Земле

Пожалуйста, глубоко вздохните. В воздухе, который вы только что выдохнули, содержание углерода-12 выше, чем в воздухе, который вы вдохнули. Мы можем быть вполне уверены, что он насыщен легким изотопом в соотношении около 28 единиц на 1000. Причина этого отчасти кроется в съеденном вами обеде: углерод на вашей тарелке либо растительного происхождения, либо из тела животных, которые питались растениями. Либо (если вы высший хищник – например, хорошо образованный вампир) он происходит из тела животных, которые поедали животных, которые, в свою очередь, питались растениями. Как бы то ни было, именно зеленые растения приводят к этому разделению углерода. Они предпочитают углерод-12, поскольку сравнительно меньшая масса позволяет ему гораздо проще, чем углероду-13, сохраняться в биологических системах. Как говорится, жизнь ленива. И признак этой лени мы видим в угле, нефти и большей доле других пород. Соотношение изотопов углерода в выхлопных газах вашего автомобиля также ближе к углероду-12.

А теперь представьте, что вы понюхали пробу газа, выброшенного близлежащим вулканом. Содержание углерода-13 в этом газе гораздо выше, чем в выдыхаемом вами воздухе, поскольку остатки органической жизни (нефть, каменный уголь и мел) редко достигают магматического очага, расположенного на многокилометровой глубине. Углерод (легкий изотоп) в вулканических газах насыщен довольно слабо: около 5 единиц на 1000.

Пол Хоффман и его коллеги из Гарварда установили, что изотопы углерода в венчающих карбонатах образованы из подобия отрыжки. Возможно, они происходят из углеродсодержащих газов, бывших закупоренными в донных отложениях и в воде подо льдом. Когда освобожденные газы устремились к поверхности, они столкнулись с относительно теплыми приповерхностными слоями воды, и океан обогатился белым карбонатом кальция, который, осев, образовал слои венчающих карбонатов.

Флатуленция – выпускание газов – может привести к конфузу, однако врачи по-прежнему считают ее полезной для пищеварения. Хороша она и для планеты в целом. После ледникового периода океаническая “диспепсия” сменяется старой доброй “флатуленцией”. Но у этого есть и побочные эффекты, например глобальное потепление. Так, в наше время значительная часть объема метана в атмосфере происходит из кишечников скота. Аналогично, глобальные приступы флатуленции (отмеченные венчающими карбонатами), как считается, обусловили радикальный поворот от мира-морозильника к тепличному миру (возможно, всего за несколько тысяч лет). Стремительный переход от климата, подобного марсианскому, к венерианскому климату – это, пожалуй, слишком. Однако это, вероятно, одна из самых жутких в истории Земли эпох перемен. Похоже, владычество Снежной королевы подходит к концу, когда удерживаемые метан и углекислый газ, отчасти из вулканических выбросов, наконец устремляются сквозь лед.

Креозотный эффект

О том, что еще происходило в межледниковье, известно мало. Ископаемые, относящиеся к интергляциалам, удивительно скудны. Изотопы углерода этого времени, однако, рассказывают нечто очень интересное. Они показывают нам, что океаны, пытаясь избавиться от колоссальной “отрыжки”, перестарались. Были достигнуты некоторые максимальные за всю историю планеты значения. Можно предположить, что имел место своего рода “креозотный эффект”[171]. Вероятно, когда возобновился круговорот воды (появились реки и стали разрушаться горы), в моря попало невероятно много питательных веществ. Придонные слои океана, переполненные (так, что стало не хватать кислорода) невостребованной и разлагающейся пищей, стали похожи на выгребную яму. В отсутствие зоопланктона и других “золотарей” на дне в некоторых районах скопилось несколько десятков метров отходов.

По-видимому, именно так зловонные нижние слои, вобравшие огромный объем углерода, оказались погребенными почти навсегда в иле. Эта пустая трата ресурсов, конечно, способствовала образованию в горных породах нефти, но в то же время вела к жестокому реваншу: возвращению на престол Снежной королевы. Дело в том, что углекислый газ – это один из основных парниковых газов, и его откладывание в выгребную яму геологической летописи снова могло привести (по крайней мере, теоретически) к охлаждению атмосферы – возможно, до чрезвычайно низкой температуры.

А теперь изобразим “царский список” как последовательность геологических слоев: с новейшими событиями наверху.

Как видим, правление эдиакарской биоты длилось около 40 млн лет. Ему предшествовала долгая “смута”: криогений, когда Землю бросало из одной крайности в другую. Вышеперечисленные перемены сопровождались не менее разнообразными кошмарами.

Способен ли лед породить жизнь?