Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

современной медицины,- это, как думают некоторые ученые, как раз такое вторжение прошлого, причем очень далекого -  времен, когда зарождающаяся жизнь развивалась без кислорода. В генах нынешних организмов, в каждой клетке человеческого тела сохранилась память об этом примитивном этапе эволюции. По одной из J гипотез, в наших хромосомах есть участки, «лишенные прав и обязанностей». Но эти участки никуда не деваются, только . прикрыты специальными блокирующими химическими группами. Но под влиянием каких-то вирусов или канцерогенных веществ такой репрессор может вдруг разрушиться. Одна или несколько клеток вдруг перерождаются, теряют свою специализацию и начинают «жить и дышать по-старому»... Очаг переродившихся клеток расширяется, чуждый, гибельный для современной жизни обмен веществ все заметнее навязывается организму - и вот уже он не может совладать с ядами раковой опухоли. И как залежи метанового льда, это наследие далекого прошлого, время от времени может вмешиваться в течение жизни и вызывать глобальные вымирание, так и '] прошлое внутри нас грозит нам, персонально, тем же.

Атмосфера планеты. Жизнедеятельность ее организмов. Между этими двумя понятиями тесная связь, и отнюдь не односторонняя. Современный живой мир приспособлен к кислородному дыханию, но и сам кислород - продукт жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов - растений. Всегда ли система «атмосфера -  жизнь» пребывала в ее нынешнем виде? Нет! На первых порах это продукт выделения не просто ненужный, но даже и вредный. Да и потом бывало всякое, иное, чем сейчас, содержание и кислорода, и углекислоты. В прошлом были великие атмосферно-дыхательные революции, означавшие резкую смену ландшафтов, изменение состава живущих организмов.

Американский палеоклиматолог Р. Фэйрбридж выделил пять таких революций. Первая совпадает с моментом зарождения жизни, когда появился первый бескислородный обмен веществ, который сохраняется, например, в глубинах Черного моря, отчего оно почти на всю глубину заражено сероводородом, да и во многих иных местах мирового океана. Вторая - с возникновением фотосинтеза, а значит, с появлением первого кислорода. Сначала этот кислород присутствовал только в тонком поверхностном слое в так называемых матах, бактериально-водорослевых образованиях на поверхности доисторических луж, где появились и получили развитие аэробные организмы, использующие кислород для дыхания. Но постепенно кислород стал одним из газов атмосферы. Над Землей появился слой озона - трехатомного кислорода, обладающего свойством задерживать самую чувствительную для живого часть ультрафиолетового излучения Солнца. Жизнь получила стимул для развития и для первого выхода на сушу.

Третья революция произошла, когда содержание кислорода в атмосфере достигло одного процента от современного. Остальное - азот и много, очень много углекислого газа. Самое важное изменение произошло в океане. В это время (возможно, это случилось 550 миллионов лет назад, в начале кембрия) вода океанов изменилась на вкус: насыщенная углекислым газом, она из чуть кисловатой стала чуть щелочной, как сейчас. Это малозаметное изменение не сыграло бы никакой роли, если бы оно не затруднило, и весьма серьезно, для уже многочисленного мягкотелого животного мира океанов удаление некоторых продуктов жизнедеятельности, например извести (СаСОз). Приходится лишь удивляться, до чего оперативно органическая жизнь и это затруднение (как раньше кислород) сумела использовать. Самые разные виды, роды, классы животных на рубеже докембрия и кембрия научились сначала одеваться в панцири и раковины, а потом и строить себе внутренние скелеты. Именно с этого момента начала составляться палеонтологическая летопись планеты: скелеты хорошо сохранялись.

Четвертая революция, грянувшая треть миллиарда лет тому назад. В каменноугольном и пермском периодах она быстро извлекла из атмосферы ту углекислоту, которую еще не успели захватить отлагающие известь организмы моря. Роскошные влажные леса каменноугольного и пермского периодов выделили огромное количество кислорода. Сколько?

Не получилось ли тогда так, что природа «перестаралась» -  произвела кислорода больше, чем когда-либо, чем его есть на Земле даже теперь (23 %)? Есть мнение, что того кислорода было пожароопасно много, до 40 процентов, и леса не горели только потому, что стояли «по пояс» в воде, где и шло стремительное образование залежей торфа, зародышей будущих каменноугольных бассейнов. И не этим ли объясняется кратковременное появление на планете гигантских насекомых вроде каменноугольных стрекоз, достигающих в размахе крыльев чуть ли не метра? Ведь, по мнению биологов, размеры насекомых ограничены именно способом их дыхания и кровообращения: при больших размерах тела кислорода насекомому не хватает и при нынешнем составе воздуха.

Потом баланс природного равновесия вновь пришел в норму - вплоть до мелового периода. Сто миллионов лет назад на Земле произошла пятая атмосферная революция. Памятники ей - сахарно-белые меловые скалы на берегах Англии, Русской равнине и во многих других районах мира.

Меловая революция

Мел. Не случайно совпадают названия очень важного геологического периода и мягкой горной породы, известной любому первокласснику. Проводя с мягким хрустом этим белым бруском по черной классной доске, школьник не просто пишет слова, цифры, а размазывает по плоскости остатки раковин мельчайших морских животных -  фораминифер и развалины хрупких панцирей одноклеточных подвижных жгутиконосных водорослей - кокколитофор. Мел - новая эпоха отложения извести в мелководных шельфовых морях прошлого. Многие из этих отложений поднялись потом над водой, и из белого мучнистого ила образовались гигантские толщи меловых известняков.

В главе «Суперхрон» первой половины этой книги рассказано о том, как интерпретируют повышенное отложение известняков в мелу современные тектонисты. В ходе некоего «суперхрона», грандиозного цикла циркуляции в толще мантии Земли, к поверхности раз в полмиллиарда лет поступает сгусток углеродсодержащих лав, из вулканов извергается необычно много углекислого газа. Но по схеме Симпсона в мелу все было не совсем так. Именно тогда, по его мнению, мельчайшие представители двух царств живого мира планеты совершили некоторое насилие над естественным химическим равновесием между океаном и атмосферой. Они отлагали, как он считал, под конец мела известь в условиях уже не избытка, как это бывало прежде, а недостатка углекислого газа. Они обеднили углекислотой сначала океан (ведь углекислота идет на образование извести), а затем, поскольку океан жадно поглощает атмосферную углекислоту, и воздух. В результате этого позднемелового «насилия» кислородно-углекислый обмен в природе держится именно с тех пор все более «на волоске»: углекислого газа в воздухе содержится очень мало, ровно столько, сколько успевают выделить животный мир, вулканы, человек с его техникой, прежде чем растения Земли жадно впитают его и разложат на углерод и кислород. Именно с этого времени начинается медленное повсеместное охлаждение климата Земли, с временными катастрофическими разогревами типа выброса метана в начале эоцена.

Геологи заканчивают мелом последнюю древнюю эру Земли - мезозой. Следующий за ним третичный период - уже в «нашей» эре, в кайнозое; в его лесах мы чувствовали бы себя как дома: