Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир

На место разнообразных и «разносторонних» сообществ степного типа пришли пахотные земли, где почвы очень быстро беднеют и деградируют (вымывается ряд биогенных элементов, притом что азот и фосфор вносятся в избытке), с монокультурами, причем далеко не самыми продуктивными (преобладают С₃-травы, стихийно отобранные на заре земледелия), и скотоводческие хозяйства, где культивируются потомки всего нескольких видов млекопитающих, чье мясо опять же не самое полезное, зато выход метана — максимальный. Там же, где преобладает мелкий рогатый скот (овцы, козы), безудержное стремление постоянно повышать поголовье стремительно ведет к опустыниванию. В конце прошлого века даже эти убогие с точки зрения целесообразности хозяйства пошли по пути еще большего сокращения биоразнообразия за счет культивирования всего нескольких пород скота и сортов растений (более половины прежних сортов и пород уже исчезли или содержатся лишь в зоопарках как экзотика). Это ведет к еще большему и невосполнимому обеднению генофонда. Особую опасность представляет замена дождевых тропических лесов в Южной Америке и Юго-Восточной Азии посадками масличных культур, поскольку на огромных территориях сокращаются объемы эвапотранспирации, что ведет к скорой водной катастрофе.

Можно, конечно, утешать себя мыслью, что коли вся экологическая эволюция на планете вела к повышению темпов оборота биогенных веществ, биотурбации и биоэрозии, то такой вид, как человек разумный, с его шахтами, карьерами и сельских хозяйством — венец творения (рис. 38.2). Практически во всем он превзошел предыдущие поколения всех экологических группировок организмов, даже парниковых газов в год производит столько же, сколько меловые кокколитофориды с динозаврами, вместе взятые. Вот только чем он тогда разумнее тех же динозавров, кокколитофорид или хотя бы бактерий?

Путь к финалу

С самого начала архейского эона медленно, но поступательно и упорно земная жизнь делала планету обитаемой, как ни парадоксально это звучит.

Овладев мощнейшим на планете источником энергии — солнечным излучением, бактериальные сообщества включились в образование новых горных пород и минералов, чем ускорили рост континентальной коры и тем самым — процессы, связанные с тектоникой плит. Эти же сообщества сначала не дали планете замерзнуть, укрыв поверхность Земли метановой оболочкой, а затем «переформатировали» атмосферу из анаэробной в кислородную.

Новые условия способствовали симбиогенезу различных прокариот и появлению эукариотной клетки с последующей бурной эволюцией всех основных ветвей эукариот: из протерозойских отложений, накопившихся 1800–635 млн лет назад, достоверно известны остатки представителей красных, зеленых и празинофитовых водорослей, фораминифер, желто-зеленых водорослей, инфузорий тинтиннид, раковинных амеб и, возможно, слизевиков, а также грибов. Одновременно было положено начало новому углеродному циклу, при котором каждый атом углерода от 10 до 75 раз в год успевает попасть из атмосферного углекислого газа в фотосинтезирующий организм, оттуда — прямо в детрит или в тот же детрит, но пройдя через чьи-нибудь пищеварительные органеллы или органы, и после окончательного распада органического вещества снова вернуться в атмосферу. Именно с этим циклом, вероятно, было связано наступление периодических похолоданий, включая самые суровые — криогеновые и раннеэдиакарские (720–580 млн лет назад). Были подчинены живым организмам — бактериям и археям, позднее водорослям — и циклы других важных элементов (включая железо, марганец, кальций, магний, калий, натрий, молибден, хром, медь) на поверхности планеты вплоть до нескольких километров в ее недрах. Побочный эффект деятельности микробов и первых эукариот, наряду с образованием кислородной атмосферы, выразился в появлении 3000 новых разновидностей минералов (из примерно 5000 существующих) и формировании крупнейших за всю историю Земли месторождений железа, молибдена, урана, марганца, отчасти хрома, никеля, меди, золота, иных металлов платиновой группы и ряда других элементов.

По окончании криогеновых и раннеэдиакарского ледниковых периодов океан за счет таяния ледовых масс и усиления стока с континентов минеральных веществ насытился ионами ортофосфата, железа и других биогенных элементов. В морских бассейнах повысилась продуктивность фитопланктона и водорослевого бентоса. В условиях низкого содержания кислорода растворенный фосфат постоянно и быстро возвращался в приповерхностные воды, где вновь и вновь способствовал «цветению» фитопланктона, для разложения отмерших остатков которого бактерии расходовали дефицитный кислород. Бескислородная придонная среда с развитыми сообществами сульфатвосстанавливающих бактерий поддерживала в океане сероводородные и закисные обстановки и одновременно выводила сульфат-ион. Поскольку последний конкурирует за ионы магния и кальция с карбонатом и фосфатом, нейтрализация сульфата способствовала образованию мощных отложений доломитов и важнейших месторождений фосфоритов.