Зачем изучать эволюцию биосферы?

Наука и техникаНаука

Эволюция биосферы: архейская нищета и панспермия

Край Игорь

Начать стоит с сообщения о недавнем открытии. Недалеко от Модены экспедицией Лиссабонского университета были найдены следы глубоководных рыб. Только следы – ямки на ныне окаменевшем дне Тетиса и оставленные плавниками борозды. Возраст отложений составил 130 млн. лет. И это значит, что позвоночные начали осваивать глубины на 80 млн. лет ранее, нежели до сих пор считалось.

Что такое «эволюция биосферы»?

Казалось бы, что с того? Умеренно глубоководные – обитающие далее 500 м от поверхности – рыбы появились не в начале палеогена, а еще в начале мелового периода. Но появиться может лишь то, чего до этого не было. Эволюцию обычно представляют как смену более прогрессивными формами жизни менее прогрессивных, однако это только одна из граней процесса. Параллельно с ним идет и другой. Жизнь проникает туда, где до этого отсутствовала. Самым известным примером захвата новых территорий является, разумеется, выход жизни на сушу. Однако это только одно из множества подобных событий в истории Земли. Например, представления об обстоятельствах экспансии – на протяжении мезозоя – живых организмов с прибрежных мелководий на просторы, а затем и в глубины океана дополняет открытие португальских палеонтологов.

И тут кстати вспомнить, что добычей палеонтологов в этот раз стали только ихнофоссилии – окаменевшие следы деятельности организмов, а не отпечатки их тел. Описать новый вид ископаемых рыб по таким следам невозможно. Но именно в контексте проблемы эволюции биосферы на такие детали смысла размениваться нет. Биосфера развивается, порождая тьму новых видов – все более приспособленных. И уместно задать вопрос, в чем это развитие проявляется.

В общем случае, с развитием возрастают масса и эффективность биосферы. Когда-то футурологи предсказывали, что развитую цивилизацию выдаст окружающая звезду и позволяющую полностью использовать ее энергию сфера Дайсона. К тому же к максимальному использованию ресурсов, в том числе и света, только в рамках доступных ей технологий стремится и жизнь. С возрастом биосферы, таким образом, в планетарных масштабах увеличивается биомасса и в каком-то смысле «заселенная площадь».

Достигается же увеличение биомассы ростом сложности и приспособленности, причем так, что второе оказывается следствием первого. Ибо под «сложностью» в данном контексте уместно понимать не только появление более прогрессивных форм, но и просто увеличение объема генома. При очевидной, например, простоте устройства одноклеточных, приспособительные механизмы бактерий могут быть сложны до безумия. Биохимия бактерий Desulforudis audaxviator, способных заселять микротрещины до глубины 3 км под землей, нуждающихся только в водороде, а все прочее необходимое им извлекающих путем растворения горных пород, способных выживать изолированно, без сотрудничества с другими организмами, не проще, чем высшая нервная деятельность.

И, разумеется, изощренные изобретения, позволившие жизни проникнуть в глубину коры, были сделаны не сразу. Учитывая, что недра Земли заселяются почвенными бактериями, увлеченными вместе с капельками воды вниз геологическими процессами и успевшими приспособиться благодаря низкой скорости этих процессов, экспансия жизни в литосферу едва ли могла начаться до выхода жизни на сушу. А следовательно, успехи бактерий на данном фронте – по эволюционным меркам – недавние.

Однако к любому вопросу стоит подходить системно, в частности, рассматривая эволюцию биосферы с момента ее появления.

Бактерия Desulforudis audaxviator

Стадия зарождения

Что касается зарождения жизни на Земле, то тайна его – в деталях как минимум – наукой пока не раскрыта. Важно однако отметить, что само по себе «зарождение» понимается наукой не как событие, а как процесс. Причем геологически длительный, продолжавшийся 100–200 млн. лет. А значит, о «стадии» говорить совершенно уместно.

Подразумевает же эта стадия существование на планете 4,3–4,0 млрд лет назад «РНК-мира», коацерватных капель с повышенной концентрацией коллоидов, кипящих содовых болот – в общем случае, некой среды, в которой еще механизмами эволюции химической происходила наработка условно «живых», способных к автокатализу макромолекул, последующее этих молекул размножение. Но затем и эволюцию уже биологическую, понимаемую пока еще более смутно, – от «муравейников молекул» к чему-то такому, что не стыдно становилось назвать «организмом»…

И с позиций эволюции биосферы, не вдаваясь в детали (здесь почти всегда неизвестные или спорные), достаточно заключить, что на этапе «зарождения» биомасса оставалась нулевой. Даже если бы исследователи, располагающие современными средствами, и перенеслись на катархейскую Землю, ни признаков, ни даже следов жизни они не нашли бы…

Но это – банально.

Важно отметить, что на этапе за рождения, в буквальном аду, каким являлась планета катархейского эона, в незакипающей только из-за высокого давления первичной атмосферы, в ядовитой, перенасыщенной вымываемыми из вулканических пород кислотными дождями солями, в зеленоватой от высокой концентрации оставшейся серной кислоты (в атмосфере сероводород реагировал с водяным паром), в этом климатически-геохимическом ужасе приспособленность жизни также оставалась нулевой. Равно, как можно говорить и о нулевом уровне приспособленности синтетической РНК – в пробирке. Молекулы зарождались и плодили друг друга автокатализом лишь постольку, поскольку в среде присутствовало все необходимое для сборки новых цепочек нуклеотидов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Большая история маленького самолета. Часть 1 Большая история маленького самолета. Часть 1

Через призму суперджета смотрим на российский авиапром в новейшем времени

Наука и техника
С днем рождения, небесный маэстро! С днем рождения, небесный маэстро!

Вспомним историю легендарного авиаконструктора — Андрея Николаевича Туполева

Наука и техника
Команда BIOCAD Команда BIOCAD

Они создают в Петербурге лекарства против сверхопасных ошибок иммунной системы

Собака.ru
Бескорыстно преданный: как миллионер и меценат Савва Морозов создал МХТ Бескорыстно преданный: как миллионер и меценат Савва Морозов создал МХТ

Как создавался и менялся МХТ

Forbes
Как мы переживали Как мы переживали

Суббота 23 ноября 1963 была рабочим днём, радио выдавало новость за новостью...

Дилетант
Умный сон: 17 правил на каждую ночь Умный сон: 17 правил на каждую ночь

Как наладить свой сон?

Новый очаг
Новый вызов Новый вызов

Юлия Пересильд примерила корону в прямом смысле слова

OK!
Влюбленные в облаках и со стертой памятью: фильмы Мишеля Гондри от худшего к лучшему Влюбленные в облаках и со стертой памятью: фильмы Мишеля Гондри от худшего к лучшему

Все игровые фильмы одного из главных фантазеров современного кино Мишеля Гондри

Правила жизни
Сахарские странники – аддаксы Сахарские странники – аддаксы

Аддаксы – одно из наиболее редких млекопитающих в мире

Знание – сила
После антибиотиков: как биологи пытаются предотвратить будущие пандемии После антибиотиков: как биологи пытаются предотвратить будущие пандемии

Как наука и общество должны бороться с пандемиями

Forbes
«Мой финансовый директор — мама»: как Алина Загитова стала бизнесвумен «Мой финансовый директор — мама»: как Алина Загитова стала бизнесвумен

Кто распоряжается финансами Алины Загитовой?

Forbes
Львиная доля: как выросли выдачи ипотеки по госпрограммам в российских банках Львиная доля: как выросли выдачи ипотеки по госпрограммам в российских банках

В октябре банки резко увеличили выдачи ипотеки по госпрограммам

Forbes
Счастье по фэншуй Счастье по фэншуй

Гармонизируем пространство детской комнаты с помощью древней китайской науки

Лиза
«Я занималась сексом с мужчинами у него на глазах»: бывшая возлюбленная P Diddy обвинила его в многолетнем насилии «Я занималась сексом с мужчинами у него на глазах»: бывшая возлюбленная P Diddy обвинила его в многолетнем насилии

Бывшая Пи Дидди заявила, что он 13 лет подвергал ее насилию и издевательствам

VOICE
«Отель «Ройал»: новое исследование харассмента от режиссера фильма о деле Вайнштейна «Отель «Ройал»: новое исследование харассмента от режиссера фильма о деле Вайнштейна

Как «Отель «Ройал» исследует тему харассмента в дальнем регионе Австралии

Forbes
Вы этого не знали! Какие бывают капсулы для стирки и как правильно ими пользоваться Вы этого не знали! Какие бывают капсулы для стирки и как правильно ими пользоваться

Капсулы для стирки: как и из чего они производятся, как ими пользоваться?

ТехИнсайдер
«Принесшую сюрприз» ночную бабочку из Хорватии отнесли к новому роду и виду «Принесшую сюрприз» ночную бабочку из Хорватии отнесли к новому роду и виду

Энтомологи обнаружили новый род и вид ночных бабочек из Хорватии

N+1
Персональный «остров» Персональный «остров»

Новый флагман финской компании Saxdor Yachts — Saxdor 400 GTO

Y Magazine
Как не нарваться на контрафакт. Почему сейчас так важно покупать оригинал Как не нарваться на контрафакт. Почему сейчас так важно покупать оригинал

Эксперты объяснили, чем грозит покупка неоригинальных запчастей

РБК
«Я показываю ту страшную жизнь, которая связана с этим дряхлым телом» «Я показываю ту страшную жизнь, которая связана с этим дряхлым телом»

Резо Гигинеишвили о своем фильме «Пациент №1»

Weekend
Крылышки и бяк-бяк-бяк Крылышки и бяк-бяк-бяк

«Ниша»: руины советского мифа как актуальный предмет исследования

Weekend
Очковые пингвины узнали партнера по точкам на теле Очковые пингвины узнали партнера по точкам на теле

Очковые пингвины способны узнать партнера на фотографии

N+1
Ребенок начинает учить язык еще в утробе матери Ребенок начинает учить язык еще в утробе матери

Будущий ребенок начинают изучать язык, на котором вы говорите, еще до рождения!

ТехИнсайдер
Ксения Кузнецова: «Если мне что-то не нравится, начинаю над этим работать» Ксения Кузнецова: «Если мне что-то не нравится, начинаю над этим работать»

Ксения Кузнецова – о горах, доме без углов, восприятии своей внешности и счастье

Здоровье
Червь сомнения: что рекордный экспорт муки говорит о проблемах аграриев Червь сомнения: что рекордный экспорт муки говорит о проблемах аграриев

У дальнейшего роста экспорта зерновой отрасли есть серьезные препятствия

Forbes
Редактирование оснований ДНК впервые помогло пациентам с семейной гиперхолестеринемией Редактирование оснований ДНК впервые помогло пациентам с семейной гиперхолестеринемией

Исследователи сообщили о первом успехе редактирования оснований ДНК

N+1
Достойна лучшего Достойна лучшего

Стоит ли заводить роман с лучшим другом?

VOICE
Лучшие нон-фикшн новинки этой зимы: 7 книг о ломбардах, женщинах-астрономах и геноме человека Лучшие нон-фикшн новинки этой зимы: 7 книг о ломбардах, женщинах-астрономах и геноме человека

Семь новинок издательской группы «Альпина»

ТехИнсайдер
Я в отношениях, но не чувствую любви: как ее вернуть? Я в отношениях, но не чувствую любви: как ее вернуть?

Почему возникает чувство нелюбви в отношениях и как это корректировать

Psychologies
Китайская робособака Unitree B2 удержала равновесие на лестнице и разогналась до шести метров в секунду Китайская робособака Unitree B2 удержала равновесие на лестнице и разогналась до шести метров в секунду

Робот выдерживает 120 килограмм и может ходить более пяти часов

N+1
Открыть в приложении