Дэвид Кристиан - Большая история [С чего все начиналось и что будет дальше]

При этом, конечно, если бы под землей оказалось слишком много двуокиси углерода, планета бы замерзла. Этому препятствовал (бóльшую часть времени) второй принцип геологического термостата. Под действием тектоники плит (на ледяном Марсе этот механизм, скорее всего, не работает) углекислый газ может вернуться в атмосферу в зонах дивергенции, где вещества мантии, в том числе захороненная двуокись углерода, поднимаются на поверхность через вулканы [79] Jeffrey Bennett, Seth Shostak . Life in the Universe. P. 134. . Две части этого механизма находятся в равновесии, потому что повышение температур увеличивает количество дождей, это ускоряет эрозию, и в мантию уходит больше углерода. Но когда Земля остывает слишком сильно, дожди иссякают, под землю попадает меньше двуокиси углерода, содержание углекислого газа растет, потому что его накачивают в атмосферу вулканы, и все снова нагревается. Геологический термостат подстраивается под разогревающееся Солнце уже более 4 млрд лет [80] David Grinspoon . Earth in Human Hands: Shaping Our Planet’s Future. N. Y.: Grand Central Publishing, 2016. P. 204. .

На других планетах Солнечной системы мы ничего подобного не наблюдаем. По Венере можно судить, какой была бы Земля, если бы в атмосфере оставалось слишком много углекислого газа. Сегодня в атмосфере Венеры его огромное количество, и эта планета, по-видимому, пострадала от неуправляемого парникового эффекта. Ее поверхность такая горячая, что на ней испаряется вода и плавится свинец. Марс пошел по другой, тоже неверной дорожке. Он был слишком мал, чтобы его гравитация могла удерживать парниковые газы, так что те улетели; планета остыла, и бóльшая часть воды на ней сейчас представлена в форме льда. Марсоход Curiosity, пробираясь по поверхности Марса, показал, что когда-то, миллиарды лет назад, по нему текли воды и на нем могли процветать простые формы жизни. Но те времена давно прошли. В любом случае ни на Марсе, ни на Венере, по-видимому, нет тектоники плит, и потому они лишены основной детали термостата, действующего на нашей планете. Марс был слишком мал, чтобы удерживать внутреннее тепло, необходимое для тектоники, а Венера, где выкипела бóльшая часть воды, возможно, лишилась водной смазки, которая способствует продольному движению плит и субдукции [81] Обсуждение этих механизмов см.: Ibid. P. 44 et sec. .

Геологический термостат был далек от совершенства, и порою над ним нависала угроза, которая могла бы повлечь для биосферы плачевные последствия. Но в конце концов образовались другие, запасные термостаты. Они возникли благодаря деятельности живых организмов. Так что нам пора вернуться к тому, какую роль сыграла жизнь, образовавшаяся в биосфере, когда живые существа вышли на геологическую сцену Земли и стали осваивать и в конечном итоге трансформировать ее многочисленные, разнообразные экологические уголки и закоулки.

Несмотря на огромную разницу между тираннозавром и кишечной палочкой, в важных аспектах живые существа демонстрируют удивительное единство. Все организмы, живущие сегодня, генетически связаны между собой. У них множество общих генетических приспособлений, особенно тех, что выполняют базовые хозяйственные задачи подобно компьютерным подпрограммам. Например, клетки расщепляют пищевые молекулы, чтобы получить их энергию или химические составляющие; в них перемещаются энергия и атомы. Так что на клеточном уровне сложно отличить человека от амебы.

Сегодня биологи могут проследить генетические связи между всеми живыми организмами, сравнивая огромные последовательности оснований A, C, G и T в их ДНК. Главное правило состоит в том, что чем больше разница между двумя геномами, тем больше времени прошло с тех пор, как жил общий предок соответствующих двух видов, и мы примерно знаем скорость, с которой разные типы геномов изменяются. Так что с некоторой уверенностью можно сказать, что общий предок человека и шимпанзе существовал 7 или 8 млн лет назад, а люди и бананы движутся по разным генетическим путям уже около 800 млн лет. Сравнивая ДНК различных биологических видов, можно построить значительно более подробные и, вероятно, более точные генеалогические деревья, чем на основе одной лишь палеонтологической летописи.

Сегодня биологи классифицируют все живые организмы по трем большим доменам: это археи и бактерии, полностью состоящие из одноклеточных прокариот, а также эукариоты, в число которых входят более сложные одноклеточные организмы и многоклеточные, такие как мы. Современная система классификации выросла из трудов по таксономии (классификации), принадлежащих шведскому биологу XVIII века Карлу Линнею. Он сгруппировал все организмы во вложенные друг в друга классы. Низший таксономический уровень, вид, содержит лишь одну единицу. Следующий, более высокий уровень – это род, группа близкородственных видов. Так, человек относится к роду и виду человек разумный ( Homo sapiens ); род люди ( Homo ) включает в себя наших уже вымерших предков человека умелого ( Homo habilis ) и человека прямоходящего ( Homo erectus ), которого также называют «человек работающий» ( Homo ergaster ). Начиная отсюда таксономические уровни становятся все более обширными; по возрастающей это семейство, отряд, класс, тип, царство и домен. Таким образом, можно сказать, что человек относится к виду человек разумный, роду люди, семейству гоминиды, отряду приматы, классу млекопитающие, типу хордовые (позвоночные), царству животные и домену эукариоты.

Первые живые организмы, вступив на новую эволюционную территорию, определенно, быстро видоизменялись. Среди них могло оставаться немало зомби. Вот одно из описаний странного мира первых живых существ, которое дано в недавно опубликованной истории жизни на Земле:

Можно представить себе гигантский зоопарк живых, почти живых существ и таких, что развиваются в сторону живого. Что будет в этом зоопарке? Множество всякого рода созданий из нуклеиновых кислот, явлений, которых больше нет, а потому у них нет и имени. Можно вообразить себе сложные химические слияния. И весь этот паноптикум живого и почти живого существовал бы в рамках одной бурно развивающейся, беспорядочной экосистемы с высокой конкуренцией – это были времена величайшего разнообразия жизни на Земле [82] Peter Ward and Joe Kirschvink . A New History of Life: The Radical New Discoveries About the Origins and Evolution of Life on Earth. London: Bloomsbury Press, 2016. P. 64. .

Где-то на заре архейского эона (который начался 4 млрд лет назад) механизмы размножения стали более точными, гены – более стабильными, и четче стала граница между живым и почти живым. Именно в этот момент был запущен естественный отбор в дарвиновском смысле. Когда зародилась жизнь, не было никаких гарантий, что она сохранится. Простые ее формы могли обитать и на Марсе и Венере. Но если это было так, то на обеих этих планетах она вскоре исчезла. Даже на Земле очень многое должно было пойти правильно, чтобы живое продолжало тонкой пенкой покрывать ее в течение почти 4 млрд лет.