Удивительное зарождение Земли. Путешествие по скрытым чудесам, которые дали жизнь нашей планете

Если на Земле в результате парникового эффекта устанавливается режим сильных и частых ливней, то они быстро размывают породу, наполняют океан минералами, питают жизнь в море и выводят углерод из атмосферы быстрее, чем вулканы успевают его восполнить. В результате в течение периода от сотни тысяч до миллионов лет Земля охлаждается. И наоборот, если лед заполнит бóльшую часть поверхности моря и суши, то круговорот воды фактически остановится, продуктивность планктона и других обитателей океана упадет, а углекислый газ будет накапливаться в атмосфере, что в конечном итоге приведет к потеплению планеты. «Таким образом, живые организмы в значительной степени контролируют весь этот процесс, от которого и зависит их существование на Земле», – пишут палеонтолог Питер Уорд и геобиолог Джо Киршвинк. Хотя некоторые самостабилизирующиеся процессы на Земле могут протекать без содействия живых существ, уже более 3,5 миллиарда лет жизнь тесно связана с углеродным циклом – термостатом нашей планеты.

Ученые подсчитали, что исчезновение фитопланктона привело бы к удвоению количества углекислого газа в атмосфере. Такого наша планета не испытывала с начала эоценовой эпохи 50 миллионов лет назад, когда средняя температура на планете была примерно на 8 °C выше, чем сегодня, а в Арктике водились крокодилы. И наоборот, если бы все населенные планктоном области океана, богатые питательными веществами, показывали свой максимальный результат, то содержание углекислого газа в атмосфере сократилось бы вдвое по отношению к доиндустриальному уровню. Это привело бы к новому ледниковому периоду.

Сегодня различные формы морского снега скапливаются примерно на 60 % поверхности морского дна. Как описывает микропалеонтолог из Университетского колледжа Лондона Пол Баун, самые верхние слои этих отложений напоминают очень густую, как бы взбитую суспензию. На глубине нескольких футов, по мере того как давление возрастает и выдавливает воду, они приобретают консистенцию зубной пасты. В конце концов они превращаются в породу, которая либо плавится в недрах Земли, либо возвращается на поверхность, например, в результате столкновения континентальных плит или высыхания морей.

Если от Белых скал Дувра отколоть кусочек и рассмотреть его в сверхмощный микроскоп, то можно разглядеть смесь зернистого детрита. Присмотревшись, вы увидите отчетливые формы: бантики и диски из крошечных костяных колышков, собранных вместе так же плотно, как клинчатые камни в арке. Если вам очень повезет, вы даже найдете относительно целые ребристые диски, все еще цепляющиеся друг за друга, как связка окаменевших салфеток. Все это вы увидите, потому что Белые скалы Дувра – это не только камни, но и окаменелости. Минеральные строительные блоки скал – все эти замысловатые дуги, диски и сферы, видимые только под микроскопом, – это оболочки одноклеточных кокколитофорид, существовавших во времена мелового периода в промежуток между 145 и 66 миллионами лет назад.

На самом деле подавляющее большинство меловых и известняковых образований на Земле, включая значительные участки Альп, – это останки планктона, кораллов, моллюсков и других известковых морских существ. Каждое грандиозное сооружение, построенное человеком из известняка, включая пирамиду Хеопса, Колизей, Нотр-Дам и Эмпайр-стейт-билдинг, – это тайный памятник древней океанической жизни. Более того, кокколитофориды – это не единственные планктонные организмы, которые превращаются в камень. Миллионы лет назад, изготовляя орудия труда, первые люди обнаружили преимущества работы с кремнем и сланцем: в отличие от большинства горных пород, они одновременно и достаточно тверды, и остры, и поддаются обработке. Хотя наши предки и не подозревали об этом, они изготавливали стрелы и топоры из спрессованных оболочек диатомовых водорослей и радиолярий. Каменные орудия изменили рацион, культуру и технологии наших предков. Всего-навсего останки планктона определили ход человеческой эволюции.

Как и у планктона, скелеты и раковины многих морских обитателей состоят из карбоната кальция. Это касается двустворчатых моллюсков, морских улиток, наутилусов, морских ежей и кораллов – колониальных организмов, состоящих из симбиотических микробов, водорослей и крошечных желеобразных животных – полипов. Из всех этих кальцифицирующих организмов наибольшее влияние на планету оказывает именно планктон. До появления кокколитофорид и других планктонных организмов, способных к образованию известняка, движение углерода и кальция в океане было совершенно иным. Известняковых отложений было гораздо меньше, и они ограничивались территорией мелководных материковых рифов, где процветали кораллы. Однако в период между 200 и 150 миллионами лет назад кальцифицирующий планктон эволюционировал, заполонил открытый океан и стал важнейшим звеном в длинном круговороте углерода, определяющем климат нашей планеты.