Марк Мосевицкий - Распространненость жизни и уникальность разума?

В земной атмосфере наших дней абсолютный уровень углекислоты наименьший за последние 500 млн лет. Во время Позднепермского кризиса содержание углекислоты в атмосфере возрастало до уровня, превышающего нынешний в 10 раз. И в последующие эпохи количество углекислоты поддерживалось на уровне, в три-пять раз превышающем современный уровень. В меньшем масштабе явления, описанные выше для Позднепермского и Позднетриасского кризисов, повторялись неоднократно. Последний подъем количества углекислоты, который привел к обескислороживанию океана и атмосферы, отмечен на границе Палеоцена около 54 млн лет тому назад. В настоящее время именно благодаря низкому уровню углекислоты в атмосфере непосредственной опасности нет. Однако вновь наметился рост содержания углекислоты в атмосфере (как принято считать, из-за технологической деятельности человека, хотя есть и возражения). Если такой рост продолжится еще 150–200 лет, то будет достигнута опасная черта, за которой начнут действовать нарушающие равновесие процессы, описанные выше в связи с Позднепермским и Позднетриасским кризисами. По последствиям для человечества и всего живого мира такой сценарий не менее катастрофичен, чем столкновение Земли с крупным космическом телом, опасность которого уже осознана. Мы видим, что пришло время задуматься об опасностях, исходящих от самой Земли. Это означает развитие геологических исследований в направлениях, которые можно считать наиболее существенными для прогнозирования катастрофы, вызванной повышенным вулканизмом. К ним можно отнести характеристику динамических процессов в расплавленной мантии и анализ последствий подвижек континентальных плит для состояния коры. Очевидную актуальность представляет также детальное изучение недавно открытых придонных “оазисов” – сообществ микроорганизмов, растений и животных, многие из которых ранее не были известны науке. Они формируются вблизи так называемых черных курильщиков – перманентно функционирующих источников термальных вод, газов и грязей. Основой этих сообществ являются хемотрофные микроорганизмы. В случае активизации вулканической деятельности, в том числе на океаническом дне, эти микроорганизмы могут распространиться значительно шире, инициируя цепочку ведущих к катастрофе событий, которые описаны выше. Возможно, именно предотвращение распространения производящих сульфид водорода придонных микроорганизмов явится наиболее доступным воздействием, способным остановить неблагоприятное развитие событий.

Выше мы обращали внимание на события, которые в большой степени зависят от активизации вулканизма, ведущего к увеличению выхода двуокиси углерода (CO 2) и метана в атмосферу. Однако, имея в виду общую тенденцию к похолоданию на протяжении последних 35 млн лет и низкий уровень CO 2в атмосфере, впору говорить о продолжающемся периоде пониженного вулканизма на Земле. Поэтому неудивительно, что некоторые исследователи предрекают не потепление, а наоборот, похолодание на планете. Они также обращают внимание на грядущий период пониженной солнечной активности. В сочетании с низким содержанием CO 2уменьшенный приток лучевой энергии приведет к похолоданию или даже вызовет оледенение Земли (McElroy, 1994; Perry and Hsu, 2000). Таким образом, требует дополнительного рассмотрения вопрос, следует ли стремиться понизить содержание CO 2в атмосфере с тем, чтобы помешать потеплению, или, наоборот, повышать его содержание для усиления парникового эффекта и предотвращения похолодания. Этот вопрос станет особенно актуальным, когда используемые как топливо ископаемые углеводороды, которые при сгорании образуют CO 2, будут исчерпаны. Следует надеяться, однако, что к тому времени технические возможности человечества будут достаточны для поддержания вокруг Земли сохраняющей тепло оболочки.

В геофизическом смысле Земля продолжает быть живой планетой (Кузнецов, 1992). Материковые плиты плавают на текучей вследствие внутреннего разогрева и высокого давления мантии, в составе которой, в основном, горные породы, которые иногда в виде лавы (магмы) вырываются наружу. При столкновении плит возникают новые горные массивы. Горообразование противодействует процессам выветривания. В отсутствие горообразования выветривание превратило бы материки в плоское дно Всемирного океана. Именно такой некоторые исследователи видят Землю в отдаленном будущем, когда радиоактивные изотопы, разогревающие недра Земли, будут исчерпаны, мантия затвердеет и движение материков прекратится. Но произойдет это через миллиарды лет.

Говоря об обеспечении благоприятных природных условий для долгого существования человечества, мы, в первую очередь, имеем в виду успешное отражение космических угроз. Самой актуальной остается опасность столкновения Земли с астероидом или кометой (Rabinowitz et al., 2000; Morrison, 2003; Bland, 2005).

Падение на Землю космических тел имело место несчетное количество раз в предыдущей истории и будет угрожать Земле в любой момент ее дальнейшего существования (Рис. 6). До определенного момента, а именно до события на границе K/T, приведшего к гибели динозавров, катастрофы, вызванные падением астероидов, следует считать полезными для нас, людей, т. к. они направляли эволюцию в то, возможно, единственное русло, которое вело ее к созданию разума (см. также Cockell and Bland, 2005). После того, как с гибелью динозавров млекопитающие, в частности приматы, окончательно утвердились и успешно развивались, любые катастрофы стали нежелательными, т. к. могли бы привести к исчезновению той единственной ветви, которая вела к разумным существам. На самом деле, падения крупных астероидов происходили и после катастрофы на границе K/T. Об этом подробнее говорилось выше.

Падение крупных космических тел в будущем представит угрозу непосредственно цивилизации людей. Жизнь большей части человечества полностью зависит от научно-технического прогресса, а труд высокоспециализирован. Похолодание, гарь от пожаров и другие изменения в атмосфере, прекращение снабжения энергией, гибель урожая и уничтожение запасов продовольствия, а также практически неизбежное радиоактивное загрязнение планеты вызовут среди оставшихся в живых людей голод и массовые заболевания, которые в создавшихся условиях невозможно будет лечить.

Обнадеживают два обстоятельства. Во-первых, человечество, наконец, осознало всю опасность столкновения Земли с крупным космическим телом. Во-вторых, уже технически доступен ряд способов борьбы с нацеленными на Землю астероидами и кометами. Эти способы могут оказаться недостаточными для защиты от тел диаметром более 1–2 км. Однако представляют опасность и менее крупные тела, встреча с которыми наиболее вероятна (Brown et al., 2002; Morrison, 2003). Напомним, что энергия взрыва даже не долетевшего до Земли “Тунгусского метеорита” (на самом деле, осколка кометы размером 70-100 м) была эквивалентна взрыву 12 млн тонн тротила. Произойди подобный взрыв над густонаселенным районом и, тем более, городом, могли погибнуть сотни тысяч людей. В наше время существует дополнительная опасность разрушения атомных реакторов, что уже грозит глобальными последствиями.