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

Принципы рационального кредитного поведения Принципы рационального кредитного поведения

Практические рекомендации потенциальным заемщикам

Наука и техника
Почему западные люди — плохие друзья и при чем тут штрафы за парковку и коррупция Почему западные люди — плохие друзья и при чем тут штрафы за парковку и коррупция

Чем отличаются представители западных стран от всех остальных?

Forbes
Время спать Время спать

Хотите впасть в спячку до весны? Теоретически для этого нет никаких препятствий

ТехИнсайдер
Русская красавица Русская красавица

Как выглядела и что носила стереотипная русская красавица

Дилетант
Сохранить и приумножить Сохранить и приумножить

Как музеи с гражданами спасали ее культурное наследие во время войны

Вокруг света
Преступление и выживание Преступление и выживание

«Костяной домик»: отличный хоррор, трансформирующийся в отличный триллер

Weekend
Сервер научных статей bioRxiv поручил ИИ писать резюме. Пока не все хорошо Сервер научных статей bioRxiv поручил ИИ писать резюме. Пока не все хорошо

В bioRxiv стартовала в пилотном режиме ИИ-модель, которая может писать резюме

ТехИнсайдер
Исследование: 57% россиян лично сталкивались с хейтерами в соцсетях Исследование: 57% россиян лично сталкивались с хейтерами в соцсетях

Статистика: каждый второй россиянин сталкивался с агрессией в интернете

Inc.
Миссия: вернуть желание — подробный гайд Миссия: вернуть желание — подробный гайд

Куда пропадает страсть и как вернуть ее в отношения

Psychologies
На «Титанике» и трэпе: почему Лолита Милявская свежее всех свежих На «Титанике» и трэпе: почему Лолита Милявская свежее всех свежих

Как Лолита Милявская дарит новую жизнь своим старым хитам

Правила жизни
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
Изобретая заговоры, или История главного злодея XVII века Изобретая заговоры, или История главного злодея XVII века

Падение Титуса Оутса, выдумавшего католический заговор

Знание – сила
Как уроженец Арзамаса-16 основал сеть Poison Drop и привлек деньги миллиардера Как уроженец Арзамаса-16 основал сеть Poison Drop и привлек деньги миллиардера

Последние два года стали судьбоносными для продавца бижутерии Poison Drop

Forbes
Что такое мьюинг — для чего, как делать и есть ли эффект Что такое мьюинг — для чего, как делать и есть ли эффект

Разбираемся, влияет ли положение языка на овал лица и положение зубов

РБК
Высокая певческая форманта в голосах мальчиков понравилась женской аудитории Высокая певческая форманта в голосах мальчиков понравилась женской аудитории

И мужчины, и женщины распознают высокую певческую форманту в голосах

N+1
Александр Аузан: В России «две страны в одной» Александр Аузан: В России «две страны в одной»

Что «зашито» в культурном коде россиян

СНОБ
6 вопросов, чтобы решиться на разрыв отношений с родственником 6 вопросов, чтобы решиться на разрыв отношений с родственником

Несколько подсказок тем, кто хочет прекратить отношения с близким

Psychologies
Что важно помнить на скользкой дороге: почему зимой рефлексы нам не друзья Что важно помнить на скользкой дороге: почему зимой рефлексы нам не друзья

Что делать, если автомобиль потерял контакт с зимней дорогой

Maxim
Московская классика Московская классика

Интерьер, вдохновленный скандинавским стилем и духом старой Москвы

SALON-Interior
Ничего я не хочу: в чем причина хронической утомляемости и как с ней справиться Ничего я не хочу: в чем причина хронической утомляемости и как с ней справиться

Проверенные стратегии, которые помогут восстановить энергию и баланс в жизни

Правила жизни
И я там был. Почему трудно забыть первую любовь И я там был. Почему трудно забыть первую любовь

Как забыть свою бывшую

СНОБ
2 главные причины, почему люди занимаются «прощальным сексом» 2 главные причины, почему люди занимаются «прощальным сексом»

Почему нам кажется, что «секс на прощание» может стать подходящим финалом романа

Psychologies
В постели с врагом: как после войн женщин преследовали за отношения с противниками В постели с врагом: как после войн женщин преследовали за отношения с противниками

Как шовинизм и мизогиния притворялись жаждой справедливости

Forbes
У американки с двумя матками выявили беременность в обеих У американки с двумя матками выявили беременность в обеих

32-летняя жительница Алабамы с двумя матками вынашивает ребенка в каждой из них

N+1
Багряный сентябрь Багряный сентябрь

После свержения короля Людовика XVI новая власть действовала быстро и жёстко

Дилетант
Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все

Отрывок из книги «Психотерапия и экзистенциализм»

ТехИнсайдер
Классика жанра: 3 выдающихся фантастических романа 90-х, которые вы могли пропустить Классика жанра: 3 выдающихся фантастических романа 90-х, которые вы могли пропустить

Фантастические романы, которые до сих пор впечатляют идеями и сюжетами

ТехИнсайдер
Эксперты Кембриджа назвали слово 2023 года: что оно значит и как влияет на нашу жизнь Эксперты Кембриджа назвали слово 2023 года: что оно значит и как влияет на нашу жизнь

Как искусственный интеллект проникает в наш словарный запас

Psychologies
Конечно они Конечно они

«Иванушки» по-прежнему на волне и в чартах!

OK!
Моя золотая долина… Моя золотая долина…

Интервью с академиком Анатолием Деревянко

Наука и жизнь
Открыть в приложении