Происхождение. Как Земля создала нас

Многие микроорганизмы, существовавшие во времена Кислородной катастрофы, не выдержали контакта с реактивным газообразным кислородом, и загрязнение атмосферы убило их – это был кислородный холокост. Чтобы выжить при новом миропорядке, организмам нужно было эволюционировать, чтобы стать устойчивыми к присутствию отравляющего газа, а для этого либо изобрести способы обратить его реактивность себе на пользу и получать в результате метаболизма больше энергии, как сделали наши одноклеточные предки, либо ограничиться ареалами обитания, куда кислород не проникает, например глубокими недрами Земли или илом на морском дне[387].

Однако более сложные многоклеточные организмы – растения и животные – не могли выжить без кислорода, а кроме того, им требовался озоновый слой, защищавший поверхность планеты от гибельного ультрафиолета. Поэтому, хотя великое множество организмов отравилось реактивным кислородом или было вынуждено искать себе бескислородные убежища, кислородная катастрофа проложила путь всей сложной жизни на планете. Уровень газообразного кислорода в атмосфере наконец достиг нынешних величин, что около 600 миллионов лет назад сделало возможным появление животных.

Это возвращает нас к вопросу о возникновении полосчатых железистых формаций, которые мы добываем по всей планете. Окисленное железо плохо растворяется в воде, и это объясняет, почему в современных, насыщенных кислородом океанах так мало железа. Зато восстановленное железо прекрасно растворяется, поэтому в океанах на первобытной Земле до Кислородной катастрофы такого растворимого железа было много: оно высвобождалось из подводных вулканов или вымывалось реками при эрозии массивов суши. Во время Кислородной катастрофы цианобактерии, изобиловавшие в океанах, медленно, но верно насыщали кислородом поверхностные воды. Однако океанские глубины оставались бескислородными и поэтому были богаты растворенным железом – его было примерно в 2000 раз больше, чем в современных морях. Но каждый раз, когда глубинные морские воды попадали на мелководье шельфов, они смешивались с кислородом, отчего железо окислялось, не могло оставаться растворенным и оседало на морское дно – так и возникли полосчатые железистые формации. И планета заржавела.

Практически все железо, которое мы добывали с древности до наших дней, отложилось за 200 миллионов лет Кислородной катастрофы 2,42 миллиарда лет назад в виде полосчатых железистых формаций. В этом смысле сегодняшнее голубое небо, животворящий воздух, который мы вдыхаем полной грудью, и железо, тысячелетиями снабжавшее наши цивилизации орудиями труда, глубоко взаимосвязаны. Но у кислорода есть и другое полезное свойство: он позволяет нам применять огонь.

На протяжении 90 % истории планеты огня на Земле не было. При извержениях вулканов в атмосфере не хватало кислорода на поддержание горения[388]. Таким образом, повышение кислорода не только обеспечило условия для развития сложных форм жизни на Земле, но и подарило человечеству огонь как инструмент. Первоначально мы применяли его, чтобы защититься от ночного холода и затаившихся хищников, готовить еду и расчищать землю. Человечество научилось обращать себе на пользу его преобразующий жар: обжигать глину, чтобы получалась твердая керамика и строительные кирпичи, изготавливать стекло, выплавлять металлы для инструментов. Сегодня мы применяем огонь, чтобы вырабатывать электричество и обеспечивать великое множество промышленных процессов, и заставляем крошечные огненные взрывы служить нам в цилиндрах автомобилей. В наши дни жизнь без огня невозможна в той же мере, что и жизнь наших предков времен палеолита, которые теснились вокруг костра, – просто мы прячем огонь за кулисы современного мира.

Таблица Менделеева в кармане

В Древнем мире широко применялись лишь некоторые металлы, в том числе медь и цинк в составе бронзовых орудий, железо в стальном оружии и орудиях труда, свинец в водопроводе и драгоценные металлы – золото и серебро – в украшениях, драгоценностях и монетах. Эти металлы сохраняют свою важность и в современном мире, поэтому мы, в сущности, до сих пор живем в железном веке. Железо, в основном сталь, составляет 95 % всего металла, используемого в современной индустриальной цивилизации. Мы не можем обойтись и без других металлов, однако области их применения заметно изменились. Например, медь первоначально служила важным компонентом сплавов, из которых делали орудия труда в бронзовом веке, но с изобретением выплавки железа и с распространением этого более качественного металла медь утратила свое значение и торговля ею пошла на спад. Однако в последние два столетия медь наверстала упущенное как относительно распространенный металл, обеспечивающий проводку для нашего электрифицированного мира. Мы используем все тот же металл из бронзового века, однако теперь задействуем другие его свойства, что отражает научно-технический прогресс с течением истории.