Электронная библиотека » Олег Фейгин » » онлайн чтение - страница 8


  • Текст добавлен: 10 ноября 2013, 00:32


Автор книги: Олег Фейгин


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 8 (всего у книги 13 страниц)

Шрифт:
- 100% +
Глава 2
Живое из неживого

При всем разнообразии ныне существующих на Земле форм жизни у них есть общее: главные молекулярные механизмы у современных организмов, как было неоднократно показано, одни и те же. Установление этой общности биохимической организации – одно из крупнейших открытий за последние сто лет. Нет никакого сомнения, что оно проливает свет и на историю эволюции. Но, как мне кажется, при рассмотрении самых первых этапов эволюции концепция единства биохимической организации не приносит большой пользы.

А. Дж. Кернс-Смит. Первые организмы

Удивительно, но среди биологов, биофизиков и биохимиков, не говоря уже об экологах и уфологах, до сих пор не существует общепринятого определения жизни! Одни ученые полагают, что жизнь – это особый химический процесс, связанный с извлечением энергии из окружающей среды. Другие настойчиво подчеркивают обязательную индивидуальность живых объектов и считают, что понятие «жизнь» неотделимо от понятия «организм», третьи, как правило непрофессиональные энтузиасты, наделяют живую материю всяческими мистическими свойствами, наподобие фантастического биополя. Эта странная субстанция, по словам уфологов-экстрасенсов, окружает все организмы, проявляясь как некая аура, хотя конечно же она не имеет ничего общего с физической реальностью.

Первым ученым, заявившим о происхождении живого исключительно из живого, был итальянский естествоиспытатель Франческо Реди, живший в эпоху Возрождения. Позже принцип Реди доказал великий физиолог Луи Пастер. В серии изящных опытов с хитро изогнутыми колбами он показал, что «зарождение» микроорганизмов в стерильном бульоне происходит только в том случае, если их зародыши могут попасть в бульон из воздуха или иным путем. Если преградить путь «семенам жизни», даже оставив доступ воздуху, никакого самозарождения не произойдет. Так попутно был открыт метод пастеризации жидкостей и продуктов – нагрев до определенной температуры, убивающей микробы и бактерии.

И хотя с вульгарным витализмом было покончено, наука XIX века рассматривала только два варианта: либо жизнь существовала изначально, либо она сотворена высшим разумом. Первой точки зрения придерживался видный геохимик В. И. Вернадский. Его последователи вместе с водой выплеснули ребенка, посчитав, что все известные эксперименты полностью отрицают переход неорганического вещества в органику.

Доказав невозможность самозарождения, ученые должны были теперь долго и мучительно доказывать его возможность. Поначалу дело казалось безнадежным, и грань между живой и неживой материей – непреодолимой. Однако прошли десятилетия, и биохимики научились получать многие органические вещества из неорганических. Стало ясно, что между живой и неживой материей на химическом уровне граница довольно размыта. Следовательно, хотя прямое самозарождение живых существ невозможно, жизнь могла появиться постепенно, в результате очень долгой «молекулярной эволюции». С тех пор и до сегодняшних дней усилия ученых направлены на поиски доказательств и развитие этой гипотезы. Что же касается идеи Вернадского об изначальности жизни, то она сейчас практически не имеет сторонников, поскольку на первых этапах развития Вселенной синтез даже самых простых органических соединений был невозможен.

Дилетанты любят рассуждать о развитии Вселенной как о едином направленном процессе, в ходе которого самопроизвольно и неизбежно возникают все более сложные структуры. Возникло даже особое околонаучное направление – универсальная история. При таких взглядах на историю мироздания у неспециалистов часто возникает впечатление, что каждый новый шаг в эволюции Вселенной логически вытекает из предыдущего и, в свою очередь, предопределяет следующий. Возникновение жизни предстает уже не случайностью, а закономерным итогом развития. Вселенная словно была изначально спроектирована так, чтобы в ней появилась жизнь, и проект был чрезвычайно точен: малейшее изменение базовых физических констант сделало бы жизнь невозможной. Здесь мы опять сталкиваемся с идеалистическим «антропным принципом». Напомним, что его суть в том, что физические законы нашего мира специально так «сконструированы», чтобы было кому рассуждать о мудрости его устройства.

Когда-то наша Вселенная возникла в чудовищном катаклизме Большого взрыва из загадочного состояния бесконечно малой сингулярности. В первые мгновения в кипящем вареве полей и сил не было даже атомов и молекул. Позже появились элементарные частицы, из них образовались атомы водорода; скопления атомов превратились в звезды первого поколения. Так мрак «темных веков», как их называют астрономы, озарился вспышками первых звезд, в которых зажглись «искры» реакций ядерного синтеза, превращающего самое распространенное космическое топливо, водород, в гелий. Прошло еще несколько сотен миллионов лет, и самые крупные звезды после истощения запасов водорода взрывались. При этом давление и температура в недрах звезды достигали колоссальных величин. Это создавало необходимые условия для синтеза тяжелых элементов. Все элементы тяжелее гелия, в том числе необходимые для жизни углерод, кислород, азот, фосфор, сера и другие, могли образоваться только во время таких взрывов. Звезды первого поколения стали фабрикой по производству атомов, необходимых для будущей жизни.

В своей книге «Возникновение жизни» Дж. Б. С. Холдейн так описывает эти процессы:


Спустя несколько тысяч лет после своего образования Земля, вероятно, достаточно остыла, так что на ней образовалась довольно постоянная твердая кора. Однако в течение очень долгого времени температура этой коры была выше температуры кипения воды, и конденсация воды происходила весьма медленно. Примитивная атмосфера содержала, возможно, очень мало кислорода или не содержала его вовсе… Почти весь углерод органических веществ и большая часть углерода, содержащегося сейчас в меле, доломитах и известняках, присутствовала в примитивной атмосфере в виде двуокиси углерода. Вероятно, значительная часть того азота, который сейчас находится в воздухе, была связана с металлами, образуя нитриды земной коры, так что под действием воды происходило непрерывное образование аммиака. Солнце светило, может быть, несколько ярче, чем сейчас, и, поскольку атмосфера не содержала кислорода, ультрафиолетовые лучи не задерживались почти целиком слоем озона (аллотропная форма кислорода) в верхних слоях атмосферы и самим кислородом в более нижних ее слоях, как это происходит теперь. Они достигали поверхности суши и моря или, по крайней мере, облаков. <…>

Известно, что при действии ультрафиолетовых лучей на смесь воды, двуокиси углерода и аммиака возникает множество различных органических соединений, в том числе сахара, а также, по-видимому, некоторых соединений, из которых образуются белки… Однако до того, как появилась жизнь, они, вероятно, накапливались, так что первичный океан достиг постепенно консистенции горячего жидкого бульона…


Взрывы первых звезд создали тяжелые элементы и рассеяли их в космосе. Из новых скоплений атомов образовались звезды второго поколения, в том числе и наше Солнце. Облака рассеянных частиц, не вошедших в состав центральной звезды, вращались вокруг нее и постепенно разделялись на отдельные сгустки – будущие планеты. Именно на этом этапе и мог начаться синтез первых органических молекул. Таким образом, молодая Земля могла иметь в своем составе большое количество органики уже с самого начала своего существования.

Возможность органического синтеза в протопланетном облаке предполагалась давно, но подтверждена была лишь недавно. С помощью сложных расчетов и компьютерного моделирования ученые показали, что в газово-пылевых протопланетных облаках имеются необходимые условия для синтеза разнообразной органики из водорода, азота, угарного газа, цианистого водорода и других простых молекул, обычных в космосе. Непременным условием является присутствие твердых частиц-катализаторов, содержащих железо, никель и кремний.

Вместе с Землей возник и круговорот химических веществ в природе. Одни элементы поступали из сдавленных, разогревшихся недр Земли, формируя первичную атмосферу и океаны. Другие приходили из космоса в виде валящихся с неба остатков протопланетного облака, метеоритов и комет. В атмосфере, на поверхности суши и в водоемах все эти вещества смешивались, вступая друг с другом в химические реакции, и превращались в новые соединения, которые, в свою очередь, тоже вступали в реакции друг с другом.

Между химическими реакциями возникала своеобразная конкуренция – борьба за одни и те же вещества, «пищу» для дальнейшего развития. В такой борьбе всегда побеждает та реакция, которая идет быстрее. Начинается удивительный «естественный отбор» среди химических процессов – медленные реакции постепенно затухают и прекращаются, вытесняемые более быстрыми.

Важнейшую роль в этом соревновании играли катализаторы – вещества, ускоряющие те или иные химические превращения. Огромное преимущество должны были получать реакции, катализируемые своими собственными продуктами. Следующий этап на долгой дороге от неживого к живому – это формирование самостоятельно обеспечивающихся химических циклов. В их развитии происходит не только синтез катализаторов, но и частичное возобновление расходуемых веществ. Отсюда уже недалеко и до настоящей жизни, ведь жизнь в основе своей – это самоподдерживающийся процесс.

Известно, что небесные тела могут обмениваться веществом: при столкновении планеты с крупным астероидом из ее поверхности выбиваются фрагменты породы, которые могут улететь в космос и попасть на другие планеты. К примеру, на поверхность Земли часто долетают метеориты с Марса. Благодаря такому «обмену» метеоритами возникшие в ходе химической эволюции на одной из планет вещества и катализаторы могут попасть на соседние тела и даже в другие звездные системы. Так за несколько сотен миллионов лет распространение кирпичиков жизни способно охватить всю нашу Галактику. Подобным образом масштаб химической «кухни», готовящей молекулярные блюда для будущей жизни, может расшириться от планетарного до галактического.

Мы уже знаем, что возникновение жизни чаще всего связывают с молекулами РНК, служащими посредниками между ДНК и белками при считывании наследственной информации. При помощи РНК осуществляется синтез белков в соответствии с записанными в молекуле ДНК «инструкциями». Некоторые из «работ», выполняемых РНК, очень похожи на функции белков, другие напоминают свойства ДНК. И все это РНК делает не в одиночку, а при активном содействии со стороны белков. На первый взгляд РНК кажется «третьей лишней». Нетрудно представить себе организм, в котором РНК вовсе нет, а все ее функции поделили между собой ДНК и белки. Правда, таких организмов в природе не существует.

Согласно теории первичного РНК-мира первые живые организмы были РНК-молекулами без белков и ДНК. Прообразом РНК-организма могли стать самовоспроизводящиеся молекулы, синтезирующие собственные копии. В итоге РНК может выполнять сразу две главные жизненные задачи – хранение информации и активную работу. Конечно, ДНК лучше справляется с задачей хранения информации, а белки – с «работой», но изначальные РНК-организмы могли вполне обходиться и без них.


Все живые организмы дискретны в пространстве и имеют наружную оболочку. Трудно представить себе живое существо в виде туманного облачка или раствора. Однако поначалу жизнь существовала именно в виде растворов. Чтобы не раствориться в водах первичного океана, подобные «жидкие сущности» должны были оккупировать микроскопические щели и выемки в горных породах. К тому же некоторые минералы являются катализаторами для многих биохимических реакций. Кроме того, поверхность минералов могла служить своеобразной основой, к которой прикреплялись молекулы РНК. Упорядоченная структура кристаллов помогала упорядочить и структуру этих молекул, придать им нужную пространственную конфигурацию.

Но рано или поздно первичная жизнь должна была обзавестись собственными оболочками – перейти от «жидкого» состояния к организменному. Идеальным материалом для таких оболочек являются особые молекулы, способные образовывать на поверхности воды тончайшие пленки. Если взболтать такую воду, в ее толще возникнет множество мелких пузырьков – водяных капелек, покрытых оболочкой. Эти капельки проявляют интересные свойства, которые делают их похожими на живые клетки. Например, они способны осуществлять обмен веществ путем избирательной проницаемости: одни молекулы сквозь них проходят, другие нет. Благодаря этому одни вещества втягиваются в каплю, другие выводятся, третьи – накапливаются внутри. Правда, для того чтобы это происходило постоянно, мембран недостаточно. Нужно еще, чтобы внутри капли шли химические реакции, а для этого там должны находиться катализаторы – белки или РНК.

Первые «капельки жизни» – коацерваты – могли образоваться самопроизвольно из молекул липидов, возникших неорганическим путем. Впоследствии они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» – колониями самовоспроизводящихся молекул РНК. Подобное сообщество уже можно назвать организмом.

На начальном этапе зарождения жизни участие РНК в синтезе белков было случайным, и последовательности аминокислот из раза в раз воспроизводились не точно, а лишь приблизительно. Поскольку точность резко повышала стабильность такой живой системы, естественный отбор способствовал выработке все более «специализированных» катализаторов. Дело закончилось возникновением универсальной системы специального синтеза любого требуемого белка.

Для синтеза белков все живые организмы по сей день пользуются специальными молекулярными «машинками» – рибосомами, основу которых составляют молекулы РНК. Правда, белки тоже входят в состав рибосом. И белки непростые – маленькие, очень древние, крайне консервативные. Биологам удалось показать, что рибосомные РНК могут синтезировать белок и сами, без помощников – медленно, с трудом, но все-таки могут.

Еще одним усовершенствованием РНК-организмов было приобретение ДНК. Молекулы ДНК более устойчивы, чем РНК, и потому являются более надежными хранителями наследственной информации. Платой за стабильность стала неспособность молекул ДНК сворачиваться в клубки из спиралек и выполнять активные действия. Изначально ДНК, скорее всего, была чем-то вроде покоящейся фазы в жизненном цикле самовоспроизводящихся колоний РНК, и лишь много позднее она стала основным носителем наследственной информации.

Многие биологи считают, что все разнообразие жизни на нашей планете происходит от единственного исходного вида – «универсального предка». Другие ученые не согласны с этим. Они полагают, что устойчивое существование биосферы возможно только при условии относительной замкнутости биогеохимических циклов – в противном случае живые существа очень быстро израсходуют все ресурсы или отравятся продуктами собственной жизнедеятельности. Замкнутость циклов обеспечивается только сообществом из нескольких разных видов микроорганизмов, разделивших между собой биогеохимические функции.

Скорее всего, общим предком всего живого был не один вид, а некоторое сообщество множества простейших систем, в которых происходил активный обмен наследственным материалом. Разнообразие, симбиоз, разделение функций, информационный обмен – все это и есть изначальные свойства земной жизни.

Земля сформировалась около четырех с половиной миллиардов лет назад, но от первых нескольких сотен миллионов лет ее существования в земной коре практически не осталось никаких следов. Время появления жизни на Земле точно не известно. Ископаемые организмы встречаются в основном в осадочных породах, самые древние из известных каменных пород имеют возраст немного меньше четырех миллиардов лет. В них уже можно найти следы жизни, но не совсем понятно, какой – РНК-жизни или уже современной, ДНК-белковой. Эти следы – чисто химические, связанные с изотопным составом углерода, а в слоях более поздних, соответствующих трем с половиной миллиардам лет, уже начинают встречаться остатки целых живых организмов, бактерий. Таким образом, скорее всего, РНК-мир существовал где-то между 4,3 и 3,8 миллиарда лет назад, а первые белковые организмы с ДНК появилась на Земле не позже чем 3,8 миллиарда лет назад.

Глава 3
Животворящий камнепад

Минеральный мир и одушевленный мир – два антагонистических создания, если их рассматривать грубо, в их крайних формах, применяя обычный масштаб наших человеческих организмов. Но они предстают как единая, постепенно расплывающаяся масса, если мы заставим себя или путем пространственного анализа, или (что сводится к тому же) путем отодвижения во времени применить масштаб микроскопического и еще ниже бесконечно малого.

П. Т. Шарден. Происхождение жизни

В истории науки много странностей. Два столетия назад Французская академия наук постановила не рассматривать сообщения о падении «небесных камней» в силу их «явной ложности». Прошло совсем немного времени, и мир потрясли сообщения о падении Тунгусского и Сихотэ-Алиньского метеоритов, упорно связываемых желтой прессой с катастрофами инопланетных кораблей. Да и сегодня каждое падение крупных метеоров – болидов вызывает взрыв сенсаций в бульварных изданиях. Ну а профессиональные ученые с трепетом исследуют остатки древнейших циклопических кратеров, возникших от непрошеных космических гостей, кардинально изменивших ход эволюции земной фауны и флоры.


Геологи давно уже утверждают, что, по результатам анализа многочисленных данных, наша планета около четырех миллиардов лет назад подверглась чудовищной бомбардировке огромными астероидами и метеоритами, которые буквально испещрили поверхность гигантскими воронками – кратерами. Геофизиков поддерживают астрономы-планетологи, изучающие планеты Солнечной системы. Они подтверждают, что большинство кратеров на поверхности Меркурия, Марса и Луны возникло именно в то далекое время (наверняка метеоритные кратеры есть и у Венеры, но ее поверхность покрыта плотной облачностью).

Количество и размеры этих «каменных дождей» заставляют задуматься о том, как выстояла под их напором земная кора. Ведь, по оценкам ученых, на Земле должно было образоваться до 22 тысяч кратеров диаметром более 20 километров. По меньшей мере 40 из них должны были иметь диаметр около 1000 километров, а несколько – свыше 5000 километров. Однако кратеры сохранились только на Луне – на Земле они давно исчезли в результате произошедших с тех пор геологических процессов. По мнению планетологов, большинство кратеров на Марсе, и сегодня обнаруживаемых космическими зондами на его южном полушарии, тоже возникли в ту далекую эпоху.

Вся эта катастрофическая бомбардировка продолжалась довольно недолго – в астрономических масштабах – около 200 тысяч лет. С перерывами, разумеется; столкновения Земли с астероидами таких размеров, как тот, что уничтожил динозавров, происходили в то время не каждый день, а »лишь» каждые 100 лет, в среднем. Можно представить себе, какие страшные катаклизмы то и дело сотрясали тогда нашу планету, как рвалась, кипела, пузырилась и пучилась ее едва затвердевшая кора, какие потоки лавы и магмы извергались наружу, как взметались и вскипали воды молодых океанов. Нечто подобное сейчас происходит на Венере.

Ранее считалось, что земные и лунные кратеры образовались при падении осколков комет, но изучение образцов лунных пород показало, что их химический состав соответствует составу астероидов и метеоритов, находимых на Земле.

Тот факт, что древнейшая бомбежка была именно астероидной, существенно меняет картину. Ведь такая астероидная атака должна была уничтожить все твердые породы и скалы, которые уже успели к тому времени сформироваться на Земле, фрагменты комет на такое не способны. Это означает, что геологи никогда не смогут найти какие-либо скалы старше четырех миллиардов лет, и любые сообщения о таких находках требуют самой тщательной перепроверки.

Все это, естественно, напрямую касается и поисков древнейших следов жизни, ведь если она к тому времени уже возникла, то палеонтологи также никогда не смогут преодолеть временную границу «каменных дождей». Такая мощная и длительная бомбардировка могла в принципе испарить все первичные океаны, так что они должны были образоваться заново. С другой стороны, при ударе метеоритов и астероидов о Землю они неизбежно трескались, из трещин выделялась горячая вода, насыщенная органическими молекулами, и такие трещины могли стать очагами процессов, стимулировавших появление жизни после окончания бомбардировки.

Большинство биологов сходятся сейчас во мнении, что жизнь зародилась именно в горячей воде гидротермальных источников, причем условия в трещинах космических пришельцев были настолько благоприятными, что первые живые клетки могли появиться уже через несколько сот тысяч лет после конца бомбардировки, то есть примерно 3,85 миллиарда лет тому назад. Эта дата действительно близка к возрасту обнаруженных в последние годы первых признаков жизни на Земле.

Что могло быть причиной такой колоссальной по масштабам и охвату бомбардировки? Не исключено, что она стала результатом распада под воздействием притяжения Юпитера одной из молодых планет Солнечной системы. Она, эта планета, уже давно «хорошо известна» писателям-фантастам, придумавшим ей поэтическое название Фаэтон. Такой планетоид (несостоявшаяся планета) должен был двигаться по орбите между Марсом и Юпитером, там, где сейчас как раз и находится знаменитый «пояс астероидов». Особенности наиболее типичных посланцев этого пояса, достигающих земной поверхности, подтверждают гипотезу о том, что метеорами древнейшей космической бомбардировки были такие же осколки астероидов.

Важную роль в гипотезе «космических спор» играет то, что астероид, входя в земную атмосферу, разогревается от трения. Между органическими молекулами начинают интенсивно происходить химические реакции. Возникают сложные органические молекулы, впоследствии ставшие основой жизни на Земле. Эти молекулы были такими стойкими, что уцелели и заселили наш мир, перенеся и высокую температуру, и катастрофический удар о земную поверхность.

К счастью, за прошедшие миллиарды лет пояс астероидов пришел в относительно равновесное состояние; астероиды в нем движутся по более или менее стабильным и известным орбитам, и вероятность столкновения Земли c очередным обломком не столь уж высока. Сегодня считается, что около Земли проходят траектории полета не менее полутора тысяч астероидов, размерами от нескольких сот метров до нескольких километров в диаметре. При этом астрономы и математики оценивают вероятность столкновения Земли в ближайшее столетие с одним из них, диаметром примерно в километр, как один шанс из пяти тысяч. Много это или мало? К примеру, крупные космические аварии случаются с вероятностью один шанс из трех тысяч… Но это опять-таки вероятность, а вот не так давно астрономы зафиксировали пролет вблизи орбиты Луны астероида диаметром в несколько сотен метров. Это уже очень опасные космические «маневры». Ведь при попадании на Землю такой «осколок Фаэтона» оставил бы на поверхности нашей планеты кратер величиной в десятки километров, попав в океан, вызвал бы сильнейшее цунами.

Палеонтологи и геологи считают, что в относительно недавней истории Земли подобные катастрофы происходили неоднократно, так, за последние полмиллиарда лет – не реже одного раза в десятимиллионолетний период. Конечно же эти столкновения несравнимы с древнейшей космической бомбардировкой, происходившей четыре миллиарда лет назад, но и они по мощности эквивалентны одновременному взрыву 10 миллионов мегатонн тротила. Многие биологи считают, что именно встречи с астероидами вызвали все большие и малые биологические катастрофы, произошедшие на Земле в тот период – последствия таких ударов для живых существ на планете должны были быть, бесспорно, фатальными. Падение астероидов сопровождалось выбросом огромного количества токсичных газов – вот от них-то и погибали живые организмы, до 90 процентов всех биологических видов, существовавших в то время на Земле.

Д. Рау писал в своей книге «Истребления: незадачливые гены или незадачливая судьба?»:


Массовые истребления происходили в истории Земли не однажды. Сегодня наука насчитывает пять крупнейших таких катастроф, во время которых погибала значительная часть тогдашних живых существ, в океанах или на суше (в конце ордовикского геологического периода, 443 миллиона лет назад; в конце девонского — 374 миллиона лет назад; в конце пермского — 251 миллион лет назад; в конце триасового — 201 миллион лет назад и в конце мелового — 65 миллионов лет назад), что же касается менее значительных, то их насчитывается с добрый десяток. Возможно, располагай наука средствами более глубокого проникновения в прошлое, ей удалось бы нащупать и другие катастрофы, но и того, что уже известно, вполне достаточно, чтобы понять, что перед нами некая закономерность, у которой должны быть какие-то причины или даже одна, общая причина. <…>

Появление и упрочение метеоритной гипотезы породило соблазн объяснить подобными столкновениями и другие крупные биологические катастрофы. Иными словами, объявить удары метеоритов новой общей причиной всех биологических катастроф в истории Земли. В самом деле – столкновения нашей планеты с метеоритами не только не исключены, но, как мы хорошо знаем, происходят непрерывно, а за прошедшие 600 миллионов лет наверняка могли быть и отдельные столкновения с достаточно крупными небесными обломками, и каждое такое столкновение неминуемо должно было привести к очередному массовому истреблению земной жизни.


Итак, что произошло бы, если б на Землю упал астероид величиной в десятки километров? Геофизики в самом общем случае выяснили последствия такой глобальной катастрофы. Прежде всего, образовался бы кратер диаметром в сотни и глубиной в десятки километров. Затем в атмосферу полетели бы десятки тысяч кубических километров обломков, причем тысячи кубических километров достигли бы верхних слоев стратосферы со скоростью, в десятки раз опережающей звук. При попадании на водную поверхность астероид породил бы стометровые волны цунами, которые распространились бы на расстояния в тысячи километров от места удара. Вследствие удара возникло бы землетрясение в 13 баллов по шкале Рихтера в эпицентре, в миллион раз сильнее, чем самое мощное землетрясение, когда-либо зафиксированное в истории Земли. Наконец, пыль и пепел, поднявшись в верхние слои атмосферы, вызвали бы наступление «искусственной зимы», ведь под их непроницаемым покровом температура даже на экваторе около года держалась бы вблизи нулевой отметки.

Надо сказать, токсичные и угарные газы выделяются при всех больших вулканических извержениях, но при этом скорость их выделения мала и способна вызвать лишь медленное, постепенное вымирание живых существ. А по сегодняшним представлениям, главная, общая особенность всех больших биологических катастроф состоит в их относительной стремительности. Гибель огромного числа видов происходила за весьма короткое в геологическом масштабе время. Так, сегодня ученые почти уверены, что динозавры погибли именно от удара астероида, а не от вулканических извержений.

След космических столкновений должны были сохранить удивительные образования – «фуллерены» с захваченным в них космическим газом. Фуллерены – это полые шарики из десятков атомов углерода, обладающие исключительной способностью улавливать благородные газы – гелий, неон и аргон. Это их свойство навело ученых на мысль, что фуллерены могут служить еще одним признаком космического столкновения. Обнаружение в пластах определенной эпохи значительного количества фуллеренов, содержащих благородные газы в том соотношении, какое характерно для метеоритов и космической пыли, а не в том, какое характерно для Земли, станет доказательством того, что в давнюю ту эпоху Земля действительно претерпела столкновение с метеоритом или астероидом.


По убеждению ряда геофизиков, мощные столкновения с астероидами должны были резко изменить структуру земных скал. Под воздействием внезапных ударных волн в скалах образовывались характерные изломы. Далее, быстрое остывание расплавленных скальных пород вело к возникновению множества округлых, стеклоподобных «жемчужин».

Содержащиеся в скалах железо и никель должны были спечься в железоникелевые зёрна специфической формы. Поверхность Земли при этом покрывалась толстым слоем сажи и пепла, и следы этого слоя должны остаться в пластах соответствующего возраста.

Из-за чего же произошли самые известные биологические катастрофы сотни миллионов лет назад – из-за космических столкновений или «серийных» извержений вулканов?

Наибольший интерес ученых вызвало исследование самого грандиозного, пермско-триасового катаклизма, иногда именуемого палеонтологами «Великим побоищем».

Во время той поистине вселенской трагедии погибло около девяноста процентов биологических видов, существовавших тогда на Земле, а поверхность планеты покрыл толстый слой сажи, пепла и мельчайших остатков метеоритного вещества. Все это дает основания предполагать, что пермско-триасовая катастрофа была следствием столкновения Земли с астероидом. Однако такой вывод нельзя считать надежно доказанным, поскольку на тот же период приходится и самое огромное и затяжное во всей земной истории извержение сибирских вулканов.

Правильнее было бы считать, что падение астероидов запускает чисто земные катаклизмы – землетрясения, цунами и извержения вулканов. Это косвенно подтверждает сенсационная находка на северо-западе Австралии полузасыпанного древнего метеоритного кратера. По своим размерам этот двухсоткилометровый кратер превосходит все известные астроблемы (следы столкновения с земной поверхностью космических тел). Возраст австралийского сверхкратера, по мнению геологов, – примерно 200–250 миллионов лет, что вполне совпадает с эпохой «Великого побоища». Метеорит или астероид, способный породить такой огромный кратер, наверняка обладал достаточной массой и энергией, чтобы вызвать ещё более страшную биологическую катастрофу, чем гибель динозавров.

Мы живем в космическую эру, когда многочисленные орбитальные астрофизические лаборатории наблюдают за околоземным пространством и своевременно смогут (все человечество на это горячо надеется) предупредить нас об опасном приближении астероидов. Кроме того, внеземная астрономия служит источником нескончаемого потока удивительных открытий, некоторые из них непосредственно касаются и происхождения жизни во Вселенной. Так, сравнительно недавно, анализируя данные, полученные одним из космических телескопов, ученые пришли к выводу, что источником возникновения жизни во Вселенной могут быть массивные черные дыры. Эти удивительнейшие объекты – сколлапсировавшие в черные дыры звезды – иногда в миллионы раз превышают массу Солнца. Достаточно часто они входят в еще не до конца понятные квазизвездные объекты – квазары, как правило расположенные в ядрах активных галактик.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.


Популярные книги за неделю


Рекомендации