Дж. Д. Макдугалл - Краткая история планеты Земля - горы, животные, огонь и лед

На какой-то очень ранней стадии этого процесса появились мембраны — тонкие перепонки или оболочки, состоящие из органических молекул, которые позволили некоторым из этих органических молекул концентрироваться и накапливаться в ячейках среды, слегка отличающихся от частей ее, находящихся по ту сторону мембранной оболочки, — короче, таким образом возникли первые примитивные клетки. В сущности, самыми первыми конкретными данными о возникновении жизни, которыми мы располагаем, древнейшими ископаемыми остатками являются крохотные сохранившиеся клетки, напоминающие современных бактерий. Эти объекты обнаружены в архейских осадках, имеющих возраст около 3,5 миллиарда лет.

Хотя 3,5 миллиарда лет — это очень долго по любым стандартам, стоит вспомнить, что речь идет о времени спустя один миллиард лет после возникновения Земли. Более чем пятая часть всей земной истории уже прошла. Одной из причин отсутствия распознаваемых органических остатков старше 3,5 миллиарда лет является тот факт, что сохранилось очень мало пород старше этого возраста, а старше 3,9 миллиарда лет — и вовсе никаких. Кроме того, все существующие раннеархейские породы прошли через несколько эпизодов метаморфизма, которые могли уничтожить в них всякие следы жизни, если они и были. Тем не менее существуют намеки на то, что живые организмы могли существовать значительно раньше, чем 3,5 миллиарда лет назад. Признаки этого содержатся в древних, имеющих возраст 3,8 миллиарда лет осадочных породах из Западной Гренландии, которые упоминались в предыдущей главе. За свою долгую жизнь эти осадки были погребены на большую глубину, подверглись сильному нагреванию и метаморфизму и в конце концов снова оказались поднятыми и эксгумированными, так что сегодня они снова оказались на поверхности. Их первоначальный облик был в значительной степени стерт, и в них отсутствуют явные ископаемые остатки живых организмов. Однако они все же содержат зерна графита — чистого углерода, вещества жизни и карандашных грифелей. Возможно, конечно, что этот углерод возник неорганическим путем, но более вероятно, что это остаток, реликт соединений, образованных организмами. Гренландская находка не является уникальной — графит встречается в архейских породах и во многих других частях света.

Однако 3,8 миллиарда лет назад — это больше чем 700 миллионов лет после возникновения Земли. Последние 700 миллионов лет земной истории охватывают фактически весь ход эволюции, от одноклеточных организмов до китов, кенгуру и человека. Многие ученые считают, что все необходимые шаги для возникновения жизни — образование простых органических молекул из составляющих, имевшихся в первых океанах и атмосфере, полимеризация этих молекул и реакции между ними, ведущие к образованию более сложных форм, и наконец возникновение репликации (самовоспроизведения) — все это могло произойти за относительно короткий период времени, вероятно, за 10 миллионов лет или меньше. Но если это так, почему мы не имеем более ранних признаков существования жизни? Неужели действительно для возникновения жизни потребовался чуть ли не миллиард лет?

Мы уже отмечали, что самые древние породы Земли за свою долгую жизнь неизбежно подвергались нагреванию и всякого рода деформациям, что большая часть признаков их первоначального состояния оказалась стертой, и что даже если бы жизнь возникла вскоре после того, как образовалась Земля, может оказаться, что у нас просто нет сохранившихся ее следов. Но есть также основания полагать, что жизнь могла взять и медленный старт. Это связано с тем фактом, что юная Земля бомбардировалась материалом из космоса.

Хотя каждый год на Землю падают десятки тысяч мелких метеоритов, изредка в нее врезаются и гораздо более крупные тела. Так, огромный, диаметром в целую милю, метеоритный кратер в штате Аризона, в ясный день представляющий собой великолепное зрелище для пассажиров, прилетающих и улетающих из южной Калифорнии, образовался в результате падения метеорита умеренных размеров, который врезался в Землю около 50 000 лет назад. В 1908 году упавшее на Землю тело, взорвавшееся над отдаленной областью Сибири, представляло собой небольшую комету. Взрыв ее повалил леса на большой площади и создал взрывную волну, которая была отмечена на сейсмографах в Западной Европе, за тысячи километров от места падения. Интуитивно легко понять, что в ранний период истории Земли падение таких естественных космических обломков на Землю должно было происходить в гораздо более крупных масштабах. Ведь в конце концов наша планета образовалась из скопления вещества, рассеянного вдоль орбиты вокруг Солнца, и даже когда это скопление достигло приблизительно нынешнего размера планеты, в ее окрестностях все еще оставалось много материала, падавшего на нее впоследствии. Однако несмотря на эти очевидные доводы, только после получения надежных данных в результате экспедиций на Луну космических кораблей серии «Аполлон» геологи стали осознавать важную роль, которую должны были играть падения на Землю космических тел. Впечатляющие фотографии того, как обломки кометы Леви — Шумейкера 9 падают в атмосферу Юпитера, вызвав возмущения в областях этой планеты размером с Землю, сделанные летом 1994 года, только подчеркнули важность подобных событий в истории Земли.