Tazar.kg - подводный мир

Подводный мир - природный и искуственный

Появление жизни на Земле

Наша современная атмосфера имеет окисляющие свойства, а в первичной атмосфере Земли, которая в основном состояла из паров воды, углекислого газа, азота, сернистого ангидрида, аммиака, метана и соляной кислоты, преобладали восстановительные процессы. Восстановительные свойства первичной атмосферы в гораздо большей степени благоприятствовали образованию многочисленных органических соединений, чем кислородсодержащая среда современной. Существующий в настоящее время так называемый озонный щит планеты, образовавшийся из кислорода, в первичной атмосфере отсутствовал. Земля как бы купалась в жестком ультрафиолетовом излучении Солнца, приносившем на ее поверхность значительное количество коротковолновой энергии. В этот период органические вещества накапливались в водах первичного океана, представлявшего собой «органический бульон». Под влиянием совместного воздействия света и грозовых разрядов растворенные в воде молекулы соединялись во все более крупные и все более сложные макромолекулы, и это в конце концов привело к образованию первых живых организмов. Сначала эти простейшие живые организмы были непосредственно связаны со средой обитания, но вскоре им удалось освободиться от этой зависимости и начать самостоятельное существование.

С этого времени начинается эра фотосинтеза, историю развития которого можно прочесть по отложениям железных руд различных геологических эпох. По всему земному шару разбросаны несметные залежи окиси железа, составленные, .как слоеный пирог, из чередующихся богатых и бедных пластов. Эти отложения характеризуют первый этап деятельности растений в водной среде. Чтобы не быть «сожженными» выделяемым ими же кислородом, растения были вынуждены использовать какие-то соединения, способные связывать свободный кислород. Ни один химический элемент не мог бы лучше служить этим целям, чем двухвалентное железо, входящее в молекулу бикарбоната железа Fe(HCO3)2. Мелкие частички, содержащие бикарбонат железа, которые образовывались в результате эрозии горных пород, в отсутствии атмосферного кислорода растворялись в воде. Стоило же растворенному в воде бикарбонату железа встретить водоросли, выделявшие кислород, и он превращался в нерастворимую окись железа, выпадающую в осадок. В зависимости от интенсивности образования кислорода в воде поочередно оказывалось больше то бикарбоната, то окиси железа, чем и объясняется последовательная смена богатых и бедных слоев железных руд.

Наконец наступил момент, когда количество кислорода, выделяемого водорослями, превысило способности среды к его связыванию, и газ начал накапливаться на поверхности океана. И восстановительные свойства атмосферы стали превращаться в окислительные. Постепенно в атмосфере Земли сформировался слой озона, экранировавший организмы от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Пока в атмосфере отсутствовал свободный кислород, ультрафиолетовые лучи проникали в воду вплоть до 10-метровой глубины. Для защиты от этих лучей первые организмы собирались в своего рода «оазисы», чтобы таким способом образовать коллективный кислородный экран. Когда концентрация кислорода достигла сотой доли от существующей в настоящий момент, эти организмы смогли наконец отделиться друг от друга. Когда же концентрация кислорода увеличилась до десятой доли от современной, жизнь начала завоевывать и сушу.

Одни из самых древних обитателей Земли — бактерия Eubacterium isolatum и одноклеточная хлорофилсодержащая водоросль Archaeosphoeroides barbertonensis. Их обнаружили в горных породах, возраст которых составляет не менее 3 млрд. лет.