Александр Вологдин - Земля и жизнь

Ранее считалось, что чем древнее какая-нибудь нефтеобразующая, нефтеносная толща осадочных пород, тем благоприятнее ее скопления (месторождения) в отношении количества. Так, более ста лет назад разрабатывались на территории Европы нефтяные месторождения Карпат и Кавказа, имеющие возраст в несколько десятков миллионов лет (меловые и третичные отложения). Потом с конца 20-х годов на территории СССР были открыты месторождения нефти и газа, гораздо более древние,- Волго-Уральская нефтяная провинция - "Второе Баку" с возрастом нефтематеринских отложений около трехсот и более миллионов лет (девонские отложения). Несколько лет назад были открыты в Восточной Сибири месторождения нефти и газа в осадочных породах морского происхождения возраста около пятисот пятидесяти миллионов лет (нижнекембрийские отложения). При этом последние оказались не связанными единством происхождения с вмещающими породами (песчаниками и доломитами).

Выяснено, что в наиболее древние геологические времена на территории Восточной Сибири располагались обширные моря, в которых особенно обильно развивались морские водоросли. Остатки этих водорослей часто облекались корками извести и сильно известковистой воды бассейнов. Органическое вещество такого происхождения за сотни миллионов лет суммарно накапливалось (условно подсчитывая) в толщи в сотни метров. Последующее погружение древних (докембрийских) толщ в недра Земли, где господствуют высокие давления и повышенная температура, способствовали движению углеводородов вверх. Так, в ряде районов так называемой Сибирской платформы, между Енисеем и Леной, к северу от Восточного Саяна и Байкальского нагорья в кембрийских отложениях сформировались месторождения нефти и горючего газа.

Итак, органические вещества не могли не образовываться химическим путем при участии физических (электрические разряды атмосферы, ультрафиолетовые лучи Солнца) и химических (уплотнение, синтез молекул) явлений в более сложные соединения (в белковые, в аминовые и нуклеопротеиновые кислоты) А это при участии химической или лучистой энергии должно было привести к возникновению жизни. При этом роль жизни в геологических процессах оказывается по материалам геологов и палеонтологов очень значительной.

Для первичных организмов Земли среда была столь же благоприятной, как и для, существующих сейчас,- современная среда их жизни. В жидких средах биосферы - в почвенной влаге и в прибрежной водной среде - возникали организмы, условия питания и жизни которых были различны. Состав первичной биосферы, несомненно, определял и состав организмов. Это были потребители углеводородных соединений и аммиака: серные бактерии - окислители сероводорода вулканического происхождения, водородные бактерии - окислители молекулярного водорода и т. д. Такие группы организмов прекрасно представлены и в современном бактериальном мире. Появились же их предки в то время, когда они были лучше всего обеспечены питанием. Вообще можно полагать, что эти группы живых существ во все геологические времена на Земле были в достаточной мере обеспечены пищей и что естественный отбор быстро привел к выработке устойчивых биохимических форм. Многие из этих групп расселились потом шире и глубже. В частности, распространились они и в недра Земли, где стабильные условия не давали им особых стимулов для проявлений изменчивости.

Отмеченную группу микроорганизмов можно считать древнейшей группой живых существ на Земле, размах жизнедеятельности которой уже на ранних этапах ее развития, вероятно, быстро приобрел планетарный характер. Эти организмы способствовали сокращению в биосфере исходных запасов аммиака, водорода, метана, сероводорода. Они потребляли и углекислоту, хотя запасы последней в общем все же увеличивались за счет выделения из недр Земли.

Зарождение фотосинтезирующих бактерий и одноклеточных микроскопических водорослей, подобных тем, которые составляют в основном морской и пресноводный фитопланктон, было событием большого геологического значения. Имеющиеся в настоящее время находки остатков бактериальных организмов, начиная С отложений возраста 3100 млн. лет, на разных стратиграфических уровнях докембрия датируют время их возникновения и начала интенсивного развития. Бактерии содействовали накоплению в биосфере высокоорганизованных углеродных соединений, водоросли приводили к обогащению биосферы свободным кислородом с одновременным обеднением ее углекислотой.

Появление свободного кислорода, возможно еще в малых дозах, стимулировало массовое развитие микроорганизмов, окислявших железо самородное, закисное, вообще недоокисленное. Продукты жизнедеятельности этих организмов в виде мощных залежей железных руд или рассеянных масс окислов железа указывают на большое их распространение в бассейнах и почвах древней биосферы. Геологическое время проявлений этого процесса в основном известно. Это в большей степени поздний докембрий - гуронские слои в Северной Америке, раннепротерозойские отложения в Европе и Азии.

Замечательно, что осадочные горные породы и многие рудные образования осадочного происхождения, сформированные именно на дне водных бассейнов далекого геологического прошлого, часто способны сохранять следы бактериальных структур. По-видимому, это связано со стойкостью некоторых органических соединений остаточного вещества бактерий, а отчасти с условиями захоронения.

Многие осадочные породы, если из них изготовить тонкие прозрачные шлифы, позволяют видеть под микроскопом обильные остатки телец по форме и размерам близких к бактериям. Осадочные железные и марганцевые руды часто представляют собой сплошную массу оруденелых оболочек - "чехликов" клеток железобактерий. Бокситы, фосфориты, глинистые морские и пресноводные отложения часто содержат большое разнообразие таких микроскопических бактериеподобных телец.

Таким образом, появившись около 3000 млн. лет назад, мир микроорганизмов быстро овладел биосферой нашей планеты. Его история исследователями-микропалеонтологами еще раскрыта слабо, но имеются достаточные основания надеяться, что она будет раскрыта. Она может быть исследована по форме и размерам окаменевших остатков бактерий и их скоплений, а также по геологическим продуктам их жизнедеятельности, как это имеет место в отношении железных и марганцевых пластовых руд, отложений пирита, глубинных залежей бактериального азота и т. д.

Удивительное, бесспорно доказанное сохранение в ископаемом состоянии остатков спор древнейших растений, обнаружение множества осадочных пород с явными остатками бактериальных структур позволяют надеяться, что этот раздел палеонтологии получит свое развитие.