В атмосфере почти нет кислорода. Из моря поднимается единый суперконтинент, освещённый белым солнцем. Один вдох ядовитого воздуха стал бы гибельным для человека, но жизнь процветает и развивается даже здесь. Её убежищем стали города, где разные формы трудятся сообща, создавая производственные линии и перерабатывая отходы по замкнутому циклу.
Это не строчки фантастического романа, а суровые реалии Древней Земли. До появления многоклеточной жизни остаются миллионы лет. На планете царствуют прокариоты.
Их мегаполисы — это цианобактериальные маты. Их экономика — сложнейшая система синтрофических отношений.
Первым, что встретит нас у поверхности мата, будет прозрачная плёнка из органических соединений. Под ней расположены плантации фотосинтезирующих автотрофов. Они — главные продуценты, создающие питательные вещества из растворённой в воде неорганики. Для этого им нужен свет.
Кислород уходит в промежуточный слой, где обитают гетеротрофы. Используя клеточное дыхание, они пожирают излишки продуцентов и оседающую органику. "Честные горожане" тоже пытаются фотосинтезировать, стремясь запасти побольше сахара до наступления темноты. Они хорошо знают, что начинается после заката.
Солнце уходит за горизонт. Теперь балом правят обладатели не зелёных, а красноватых пигментов. Огромное сообщество микроорганизмов изменяет окраску, стремясь отловить последние фотоны. Ночью условия среднего города становятся анаэробными. Кто-то гибнет от недостатка кислорода. Их клетки проваливаются вниз.
Третий слой цианобактериального мата — натуральные трущобы. Здесь нечем дышать, а потому единственным источником энергии становится детрит из внешних слоёв. Редуценты минерализируют отмершую органику. Местная мафия лезет наверх, убивая с помощью протеолитических ферментов и образуя метан, углекислый газ и немного сульфидов.
Таким нехитрым способом цианобактериальный мат растёт вверх. Город прокариотов работает по схеме замкнутой экосистемы. Всё необходимое он производит сам. Во внешнюю среду попадает окончательно переработанный материал.
Пройдут миллиарды лет, и люди назовут эти окаменевшие образования "строматолитами". Сами того не зная, прокариотические малыши создали множество пород и ценных руд. По факту, людская промышленность стоит на руинах дочеловеческой цивилизации.
Дедушка Дарвин ещё не открыл естественный отбор, но этот факт не сильно волнует эволюцию. Один миллиард лет сменяется другим. Появляются новые, более прогрессивные формы жизни. Растущая конкуренция теснит бактериальные маты.
Теперь они сохранились только в тех условиях, куда потомки не рискнут влезть. Кипяток гидротермальных источников. Солёные лагуны, в которых можно плавать стоя. Какая разница, что за погода снаружи, если жить под бронированным колпаком?
Цианобактериальные маты — наглядный пример самоорганизации разных форм жизни, стремящихся занять все экологические ниши. Возможно, что-то подобное происходит не только на Земле, но и в условиях других миров.
Автор - Никита Игнатенко
Подписывайтесь на Ученые коты