Земля 1-2 миллиарда лет назад: Когда жизнь вышла на сушу в первый раз?
Земля 1-2 миллиарда лет назад: Когда жизнь вышла на сушу в первый раз?
Статья с канала «Цитадель адеквата» на яндекс-дзене.
Главные тайны протерозойского эона нельзя просто так взять и объяснить. Прежде приходится долго объяснять, что эти тайны вообще существуют, в чём заключаются и чем таинственны. А на всякий случай, и что такое протерозой — тоже. Кстати о нём. Протерозоем называется геологический эон, начавшийся 2.5 миллиарда и закончившийся 541 миллион лет назад. В это время на планете уже не было столь лютой жести, как в предшествующем архее, но и узнаваемой Земля ещё не стала. Как следствие, с иллюстрациями изображающими ранний и средний протерозой в совсем плохо. Художники просто не знают, что рисовать.
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Что же касается тайн, то связаны они большей частью с протерозойскими биотами — сообществами многоклеточных существ, — появляющимися на планете более 2 миллиардов лет назад. Там вообще всё очень запущено. Но в данном случае речь пойдёт о малоизвестном аспекте проблемы. Каноническим было и остаётся представление о протерозойских животных, как о морских, в эдиакарии живших на тропических мелководьях, а до этого — только в «оазисах» — в устьях рек, где ток воды мог доставить им кислород и пищу.
Однако, присутствует и оппозиционно настроенная категория исследователей, утверждающих, что отложения, в которых найдены отпечатки древнейших многоклеточных могли сформироваться только на суше. Их доводы не признаются убедительными. Хотя бы потому, что в протерозое и отложения формировались не так, как сейчас. А значит, рассматривать в данном случае есть смысл не аргументацию, а сразу выводы. Могла ли жизнь выйти на сушу в те времена?
Традиционно считается, что первыми через приливно-отливную зону выбрались из воды растения в силуре. Это были сосудистые растения, за счёт капиллярных сил перегонявшие жидкость в поднятую над водой для удобства осуществления фотосинтеза часть организма. Грибы и микроорганизмы разлагающие выброшенные на сушу водоросли, а также черви и членистоногие, питающиеся образующейся в данной среде биомассой, появились чуть позже — это установлено. Установлено по тоненьким силурийским пластам угля, которые не образовались бы, если бы отмершая растительность на суше успешно разлагалась… И тут возникает правильный вопрос: почему силурийским-то?
Водоросли появляются в среднем протерозое. До появления морских животных способных питаться ими ещё очень и очень далеко. Консументы покушаются только на бактериальную плёнку. С редуцентами в океане всё ещё очень плохо. Сотни миллионов лет водоросли беспрепятственно извлекают углерод из атмосферы, с тем чтобы он скапливался в осадках на дне с перспективой превращения в нефтяные залежи. Но на сушу волнами водоросли также должны выноситься. Может быть более древние пласты угля просто не найдены? Или же большая часть органики на берегу всё-таки уничтожалась?
Так или иначе, экологическая лазейка, через которую животные могут выбраться из моря, появляется не в силуре, а на миллиард лет раньше. Консументы — простейшие, возможно, грибы, и даже какие-то многоклеточные — в это время уже существуют. Что мешает им выйти на сушу?
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Обычно считается, что выходу жизни из моря долгое время препятствовал ультрафиолет. Но озоновый слой, пусть и более слабый, чем сейчас, появляется ещё 2 миллиарда лет назад. Примерно в то время, когда, вероятно, на планете вымерли радиотрофные организмы. Радиационный фон стал слишком низким для них. То есть, стойкость к облучению древних организмов была заведомо выше, иначе они бы просто не выжили. И даже возможное объяснение этому есть. Их ДНК представляло собой меньшую цель.
Что же касается ультрафиолета, то он хорош только против бактерий, и лишь в случаях если они не используют укрытия. Эксперименты с антарктическими лишайниками и хемосинтезирующими микроорганизмами, обитающими в трещинах камня, показал, что условия Марса, включающие помимо ультрафиолетовой лампы также холод, низкое давление, не дающее воде существовать в жидкой форме, и отсутствие кислорода, не опасны для них. Растут! Агрессивных факторов на протерозойской суше в любом случае было меньше.
То есть, проблема не в условиях, а в лишайниках. Они появляются только в девоне. Причём, не только современные, а и ещё какие-то прототакситы — гигантские, до сих пор не разгаданные, не классифицированные, так что, может быть сходные с лишайниками только по функциям. Могло ли что-то такое происходить и раньше?
…Для ответа на этот вопрос, нужно определиться с вводными. Известно, что до силура на суше полностью отсутствовали фотосинтезирующие растения. Если б наличествовали, это было бы замечено. Но нужные для колонизации новой среды изобретения ещё не созрели. Значит, источником первичной биомассы могло быть преимущественно море, где осуществлялся фотосинтез. Плюс, осуществляемый бактериями хемосинтез в грунте. Цианобактерии, умеющие использовать не прямые лучи Солнца, едва ли появились так давно. Современные микроскопические водоросли селящиеся в любой освещённой, но влажной среде — даже в снегу — также не существовали ещё в протерозое.
Таким образом, суша в каком-о смысле была населена уже с начала протерозойского эона. В грунте бактерии наверняка присутствовали, хотя и в меньшем количестве, чем в морских отложениях. Не могли не присутствовать, так как бактерии и понять-то не легко, что там над ней — дно океана или пустыня. Именно тогда литотрофные организмы, опускаясь всё глубже вместе с породой, в которой поселились, начали заселение недр планеты. Поверхность же их не слишком интересовала. Там ультрафиолет и высушивающий воду ветер, а пищи всё равно нет.
На поверхности же — в приливно-отливной зоне, вдоль линии прибоя, в болотистых лагунах, то есть, в любой влажной среде, обогащаемой синтезированной в море органикой — также обитали, как минимум, одноклеточные консументы и редуценты. А может, и многоклеточные. Причём, не обязательно относящиеся к современным царствам животных и грибов. В протерозое царств живого мира могло быть больше. Причём, именно на суше многоклеточность оказалась бы важным преимуществом, так как клетки, образующие покровы существа, могли запастись меланином и принять удар ультрафиолета на себя. Многоклеточные же благодаря возможности создания покровов из специализированных тканей, в отличие от простейших, терпимы и к высыханию.
Намного проще, чем в море, обстояли дела на суше и с дефицитным в протерозое кислородом. А ведь считается, что его недостаток, — как минимум наряду с прочими факторами — препятствовал увеличению и усложнению организмов.
…Гипотеза о существовании на Земле сухопутной фауны 1-2 миллиарда лет назад, разумеется, остаётся маргинальной. Но что-то в этой идее есть.
