Андрей Журавлёв - Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир

Да, «глобальное потепление», конечно, происходит, но оно далеко не первое и не последнее: скажем, 120 000 лет назад, судя по ископаемым рифовым постройкам, уровень моря был на 6,6–8,3 м выше, чем сейчас. И если действительно начнет теплеть, вряд ли этот процесс можно остановить голыми руками. Нынешние «признаки потепления» в большей степени относятся к нерадивому хозяйствованию на местах: сокрушительное цунами прошлось в 2004 г. по острову Пхукет (Таиланд), потому что ради расширения площади под отели уничтожили мангровые леса, а страшное наводнение случилось в 2012 г. на Северном Кавказе (Россия) из-за сведения горных лесов — на суше протерозойского типа, да еще с сильным уклоном, воду по весне ничто не сдерживает, получается система сплетенных русел со всеми вытекающими.

На место разнообразных и «разносторонних» сообществ степного типа пришли пахотные земли, где почвы очень быстро беднеют и деградируют (вымывается ряд биогенных элементов, притом что азот и фосфор вносятся в избытке), с монокультурами, причем далеко не самыми продуктивными (преобладают С 3-травы, стихийно отобранные на заре земледелия), и скотоводческие хозяйства, где культивируются потомки всего нескольких видов млекопитающих, чье мясо опять же не самое полезное, зато выход метана — максимальный. Там же, где преобладает мелкий рогатый скот (овцы, козы), безудержное стремление постоянно повышать поголовье стремительно ведет к опустыниванию. В конце прошлого века даже эти убогие с точки зрения целесообразности хозяйства пошли по пути еще большего сокращения биоразнообразия за счет культивирования всего нескольких пород скота и сортов растений (более половины прежних сортов и пород уже исчезли или содержатся лишь в зоопарках как экзотика). Это ведет к еще большему и невосполнимому обеднению генофонда. Особую опасность представляет замена дождевых тропических лесов в Южной Америке и Юго-Восточной Азии посадками масличных культур, поскольку на огромных территориях сокращаются объемы эвапотранспирации, что ведет к скорой водной катастрофе.

Можно, конечно, утешать себя мыслью, что коли вся экологическая эволюция на планете вела к повышению темпов оборота биогенных веществ, биотурбации и биоэрозии, то такой вид, как человек разумный, с его шахтами, карьерами и сельских хозяйством — венец творения (рис. 38.2). Практически во всем он превзошел предыдущие поколения всех экологических группировок организмов, даже парниковых газов в год производит столько же, сколько меловые кокколитофориды с динозаврами, вместе взятые. Вот только чем он тогда разумнее тех же динозавров, кокколитофорид или хотя бы бактерий?

С самого начала архейского эона медленно, но поступательно и упорно земная жизнь делала планету обитаемой, как ни парадоксально это звучит.

Овладев мощнейшим на планете источником энергии — солнечным излучением, бактериальные сообщества включились в образование новых горных пород и минералов, чем ускорили рост континентальной коры и тем самым — процессы, связанные с тектоникой плит. Эти же сообщества сначала не дали планете замерзнуть, укрыв поверхность Земли метановой оболочкой, а затем «переформатировали» атмосферу из анаэробной в кислородную.

Новые условия способствовали симбиогенезу различных прокариот и появлению эукариотной клетки с последующей бурной эволюцией всех основных ветвей эукариот: из протерозойских отложений, накопившихся 1800–635 млн лет назад, достоверно известны остатки представителей красных, зеленых и празинофитовых водорослей, фораминифер, желто-зеленых водорослей, инфузорий тинтиннид, раковинных амеб и, возможно, слизевиков, а также грибов. Одновременно было положено начало новому углеродному циклу, при котором каждый атом углерода от 10 до 75 раз в год успевает попасть из атмосферного углекислого газа в фотосинтезирующий организм, оттуда — прямо в детрит или в тот же детрит, но пройдя через чьи-нибудь пищеварительные органеллы или органы, и после окончательного распада органического вещества снова вернуться в атмосферу. Именно с этим циклом, вероятно, было связано наступление периодических похолоданий, включая самые суровые — криогеновые и раннеэдиакарские (720–580 млн лет назад). Были подчинены живым организмам — бактериям и археям, позднее водорослям — и циклы других важных элементов (включая железо, марганец, кальций, магний, калий, натрий, молибден, хром, медь) на поверхности планеты вплоть до нескольких километров в ее недрах. Побочный эффект деятельности микробов и первых эукариот, наряду с образованием кислородной атмосферы, выразился в появлении 3000 новых разновидностей минералов (из примерно 5000 существующих) и формировании крупнейших за всю историю Земли месторождений железа, молибдена, урана, марганца, отчасти хрома, никеля, меди, золота, иных металлов платиновой группы и ряда других элементов.

По окончании криогеновых и раннеэдиакарского ледниковых периодов океан за счет таяния ледовых масс и усиления стока с континентов минеральных веществ насытился ионами ортофосфата, железа и других биогенных элементов. В морских бассейнах повысилась продуктивность фитопланктона и водорослевого бентоса. В условиях низкого содержания кислорода растворенный фосфат постоянно и быстро возвращался в приповерхностные воды, где вновь и вновь способствовал «цветению» фитопланктона, для разложения отмерших остатков которого бактерии расходовали дефицитный кислород. Бескислородная придонная среда с развитыми сообществами сульфатвосстанавливающих бактерий поддерживала в океане сероводородные и закисные обстановки и одновременно выводила сульфат-ион. Поскольку последний конкурирует за ионы магния и кальция с карбонатом и фосфатом, нейтрализация сульфата способствовала образованию мощных отложений доломитов и важнейших месторождений фосфоритов.

Во второй половине эдиакарского периода (570–541 млн лет назад) в мелководных кислородных оазисах стали развиваться крупные многоклеточные вендобионты и первые скелетные животные. Появление вендобионтов — организмов, способных питаться растворенным органическим веществом, и скелетных фильтраторов привело к необратимым изменениям в океане. Именно вендобионты, другие осмотрофы и фильтраторы начали очистку водной толщи от взвешенной и растворенной органики. Современные животные-фильтраторы способны очистить весь объем океана всего за полгода. Их эдиакарским предшественникам понадобилось 30 млн лет, пока океан стал пригоден для жизни новых существ, но неприемлем для самих гигантских осмотрофов. Исчезали вендобионты по мере того, как океан высвобождался от органической взвеси и все более насыщался кислородом; рубеж 550 млн лет преодолела лишь малая толика эдиакарских обитателей. Им на смену пришла уже иная жизнь. И чтобы выжить, животным понадобились совсем другие — прочные и в то же время эластичные — биоминеральные скелеты, создание которых было невозможно без достаточных объемов кислорода. Даже эдиакарские скелетные организмы не приживались не только в анаэробных водах, но и в среде с пониженным содержанием кислорода (в марганцевом океане).