Тайны будущего. Прогнозы на XXI век

Поскольку в то время еще не существовало кислорода, не могло быть и озона — озон образуется из кислорода. Но поскольку отсутствовал озонный слой, то ультрафиолетовое излучение Солнца беспрепятственно достигало поверхности Земли (воды и суши). Известно, что под действием этого излучения погибла бы жизнь на Земле, потому столь опасно разрушение озонного слоя, который задерживает ультрафиолетовые лучи. Но в то время ультрафиолетовые лучи выполнили благородную миссию — благодаря им появилась жизнь. Считается, что именно ультрафиолетовое излучение вызвало химическую эволюцию, благодаря которой образовались сложные молекулы органических веществ. Эти вещества (аминокислоты), как известно, играют главную роль в создании живых систем. Это своего рода строительный материал. Дрожжеподобные анаэробы, получающие энергию для движения в результате брожения, были первыми живыми организмами на Земле. Они должны были находиться под достаточно толстым слоем воды для того, чтобы защититься от губительного воздействия ультрафиолетовых лучей. Организмы в это время были одноклеточными (прокариоты), не имеющими оформленного ядра. Эти организмы питались органическими веществами, которые образовывались под действием ультрафиолетового излучения и опускались под воду, где находились живые организмы. Подняться вверх за пищей эти организмы не могли без риска для своей жизни. Им оставалось только одно — ждать, когда пища придет сама. Этот период на Земле, первый период жизни, длился целые миллионы лет.

Примерно два миллиона лет назад количество кислорода стало увеличиваться и за счет организмов, живущих в воде. Отсюда он диффундировал вверх, в атмосферу. Кроме того, под действием ультрафиолетового излучения молекулы воды диссоциируют, распадаются на водород и кислород. Этот кислород под действием того же ультрафиолетового излучения превращается (хотя бы частично) в озон. А это уже защита от ультрафиолетового излучения, возможность развития более сложных форм жизни. Так возникает возможность развития обладающей оформленным ядром клетки. Так началась эволюция крупных и сложных организмов.

В это же время происходили изменения в окружающей среде. Образовались геологические формации в результате того, что многие минералы выпали в осадок.

После образования озонного слоя появилась защита ДНК от ультрафиолетового излучения. Так для жизни отпала необходимость прятаться в водной глубине. Далее жизнь распространилась по суше. В настоящее время содержание кислорода в атмосфере Земли составляет примерно 20 %. Первые клетки с ядрами появились тогда, когда количество кислорода достигало 3–4 % от его современного количества. Это было около 1 млрд. лет тому назад. В продолжение длительного периода, который был назван «докембрием», на Земле существовали только одноклеточные формы жизни. Но примерно 700 млн. лет тому назад ситуация коренным образом изменилась — начали появляться многоклеточные организмы. Это стало возможным тогда, когда количество кислорода в атмосфере достигло примерно 8 % от общего количества атмосферного газа. Этот период получил название «кембрий». Специфичным для него в смысле развития жизни стало то, что живые организмы получили возможность очень быстро размножаться. Специалисты это называют эволюционным взрывом новых форм жизни. В это время появились морские водоросли, губки, кораллы, черви, моллюски. Появляются предки позвоночных, а также семенных растений. Происходит интенсивное связывание энергии путем фотосинтеза. Благодаря этому существенно увеличивается количество кислорода. Его стало больше, чем было нужно для потребления живыми организмами. Избыток кислорода поступал в атмосферу. Как уже говорилось, часть его стала под действием ультрафиолетового излучения превращаться в озон. Защита от ультрафиолетового излучения позволила жизни (живому веществу) быстро распространяться по всей Земле. За «кембрием» последовали периоды палеозойской эры, когда жизнь охватила не только водное пространство, но и сушу.

Для существования (и возникновения) организмов крупных размеров необходимо большое количество кислорода в атмосфере. Такой период настал тогда, когда количество кислорода увеличилось. Примерно 400 млн. лет тому назад кислорода образовалось столько же, сколько его потреблялось живыми организмами. Он составлял 20 % всего атмосферного газа (как и сейчас). Это было в середине палеозоя. Рассматривая всю биосферу как единую экосистему, можно сказать, что в начальный период происходила гетеротрофная сукцессия (пищей служило органическое вещество), которая затем сменилась автотрофной сукцессией. Это произошло тогда, когда появились автотрофы, то есть организмы, способные сами связывать, усваивать солнечную энергию.