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

Пересечь Южный океан на веслах: пределы человеческих возможностей Пересечь Южный океан на веслах: пределы человеческих возможностей

Федор Конюхов: подготовка к путешествию на весельной лодке через Южный океан

Наука и техника
Искусство оживлять: эволюция палеоарта. Часть 1 Искусство оживлять: эволюция палеоарта. Часть 1

Что такое палеоарт, молодой жанр на стыке науки и искусства?

Наука и техника
Нерентабельный перелет Нерентабельный перелет

Почему одни дрозды улетают, а другие остаются? Результаты исследования ученых

Знание – сила
«Бессмертная жизнь Генриетты Лакс»: как ученые пытались культивировать живые клетки «Бессмертная жизнь Генриетты Лакс»: как ученые пытались культивировать живые клетки

Глава из книги «Бессмертная жизнь Генриетты Лакс»

Forbes
Овечкин Овечкин

Как Овечкин пытается расколоть гретцкий орех

СНОБ
Суздальская вертикаль власти Суздальская вертикаль власти

Раскопки вокруг города, который Юрий Долгорукий объявил столицей до Москвы

Наука
Я люблю людей. О спектакле «Мизантроп и я» на сцене РАМТа Я люблю людей. О спектакле «Мизантроп и я» на сцене РАМТа

В РАМТе состоялась премьера спектакля «Мизантроп и я»

СНОБ
Как Владимир Лебедев стал основателем советской школы детской иллюстрации Как Владимир Лебедев стал основателем советской школы детской иллюстрации

Отрывок из книги-исследования жизни и творчества Владимира Лебедева

Forbes
Почему вы привлекаете недоброжелателей: 4 способа изменить расклад сил Почему вы привлекаете недоброжелателей: 4 способа изменить расклад сил

Как выстраивать барьеры в сложных отношениях и отстаивать свою точку зрения?

Psychologies
Семь чудес Моники Беллуччи Семь чудес Моники Беллуччи

Секрет ее вечной молодости прост — она никогда не жила по правилам

Караван историй
Красота заменит думскроллинг Красота заменит думскроллинг

Как взаимодействие с нейросетями может скрасить ваши будни

ТехИнсайдер
От мала до велика От мала до велика

Рассматриваем рекордсменов из царства животных

Наука и жизнь
Массовый переход на электромобили должен был решить экологические проблемы — но создал новые Массовый переход на электромобили должен был решить экологические проблемы — но создал новые

Почему Норвегия, пионер по переходу на электрокары, пытается сократить их число

VC.RU
Практические вопросы: Системы антиблокировки и стабилизации Практические вопросы: Системы антиблокировки и стабилизации

Система ABS увеличивает тормозной путь или уменьшает его? Полезна ли ESP?

4x4 Club
Автомобили героев сериала «Во все тяжкие». Культовые машины преступного мира Альбукерке Автомобили героев сериала «Во все тяжкие». Культовые машины преступного мира Альбукерке

Пристальный взгляд на модели из знаменитого сериала и скрытый в них символизм

4x4 Club
Конкурс страшных рассказов: «Квартирная магия», Анастасия Безган Конкурс страшных рассказов: «Квартирная магия», Анастасия Безган

Пощекочите себе нервы и прочитайте страшный рассказ на ночь

VOICE
Китайская грамота Китайская грамота

Бизнес с Поднебесной на личном опыте

Robb Report
Африканские пингвины отличают друг друга по черным точкам на белой груди Африканские пингвины отличают друг друга по черным точкам на белой груди

Уникальный набор черных точек на тельце помогает пингвинам различать друг друга

ТехИнсайдер
Исключи из рациона Исключи из рациона

7 продуктов, которые только прикидываются диетическими

Лиза
Удиви меня: без каких навыков не найти работу за рубежом Удиви меня: без каких навыков не найти работу за рубежом

Основные причины отказа российским кандидатам в международных компаниях

Forbes
Почему может чесаться кожа Почему может чесаться кожа

Если у вас чешется кожа, вариантов, что же происходит может быть множество

ТехИнсайдер
Как художник Даши Намдаков стал талисманом для чиновников и бизнесменов Как художник Даши Намдаков стал талисманом для чиновников и бизнесменов

Как художник Даши Намдаков стал главным скульптором России

Forbes
Доступность термитов для шимпанзе долины Исса связали с сезонностью и расселением Доступность термитов для шимпанзе долины Исса связали с сезонностью и расселением

Антропологи несколько лет пробовали ловить термитов в долине Исса

N+1
Стоякам тут не место: почему не стоит заводить отношения на работе Стоякам тут не место: почему не стоит заводить отношения на работе

К чему приводят романтические отношения на работе?

Правила жизни
Поднять тонус в теле Поднять тонус в теле

Каких ошибок избегать, чтобы с сексом не возникало проблем?

Psychologies
Почему до сих пор не удалось найти дно у Бездонного озера — главной загадки Подмосковья? Почему до сих пор не удалось найти дно у Бездонного озера — главной загадки Подмосковья?

Вот уже почти 200 лет русские исследователи пытаются отыскать в Бездонном... дно

ТехИнсайдер
Александр Сысоев — Forbes: «У меня не было мысли называть себя лидером индустрии» Александр Сысоев — Forbes: «У меня не было мысли называть себя лидером индустрии»

Александр Сысоев создал одну из самых успешных экосистем в ресторанной индустрии

Forbes
Призрак изобилия Призрак изобилия

Как на ВДНХ вернулся пафос

Weekend
Так Jeep Cherokee XJ умер или всё ещё жив? Так Jeep Cherokee XJ умер или всё ещё жив?

Под невероятно уродливым кузовом скрывается легендарный внедорожник

4x4 Club
Наталия Сирадзе о Савелии Крамарове Наталия Сирадзе о Савелии Крамарове

Вдова Савелия Крамарова Наталия Сирадзе вспоминает о его жизни и творчестве

Коллекция. Караван историй
Открыть в приложении