Есть мнение, что одним из препятствий, не позволившим жизни породить формы сложнее губки, в протерозое оставался дефицит кислорода, концентрация которого в атмосфере тогда была низкой – от 1 до 2.5%. Действие данного фактора, однако, являлось косвенным. Дефицит кислорода не препятствовал усложнению организмов, но делал его малоосмысленным.
Переход сначала к колониальной форме, потом к дотканевому, наконец, к тканевому организму преследовал цели повышения способности организмов перемещаться в среде. Или перемещать среду относительно себя, перекачивая воду. Растения, в подобном не заинтересованные, с самого начала пошли своим – более простым – путём, «дотканевую» стадию развития миновав. Однако, животные, будучи консументами, а не продуцентами, без движения не выживали.
Движение же подразумевает расход энергии, извлекаемой консументами из окислительных реакций. Следовательно, издержки на перекачивание воды должны, как минимум, покрываться кислородом из этой воды извлекаемым. Что, кстати, приводило к концентрации протерозойской жизни в оазисах, – местах, где наличествовало течение, доставляющее потребителям кислород, и позволяющее экономить усилия.
Казалось бы, причём тут тканевое и дотканевое строение? Но в условиях дотканевого проблема решается проще. Каждая из клеток действует сама по себе и решает свои задачи по мере поступления окислителя. Тканевое же устройство предполагает совместную, синхронную деятельность множества клеток, а значит и организацию их снабжения. Примитивность же организма, подразумевающая отсутствие органов – жабр и кровеносной системы, – не упрощает, а усложняет подачу питания.
Многое из того, что не кажется проблемой современным организмам, в прошлом ставило жизнь в тупик. Лишь накопление кислорода, – в эдиакарии его концентрация достигла 10% – устранило препятствия на пути эволюции.
Но почему концентрация кислорода на протяжении полутора миллиардов лет остававшаяся символической — на уровне 1-2%, — в эдиакарии, после таяния 600 миллионов лет назад глобальных ледников и повышения температуры на планете сразу на 35 градусов, стала стремительно возрастать, чтобы уже в кембрии — 500 миллионов лет назад — достигнуть современного уровня 21%? Потому что, 700 миллионов лет назад прорыв совершили растения. В этот момент появляются зелёные водоросли. А зелёным цветом растения обязаны прогрессивной технике фотосинтеза, – использованию двух участков солнечного спектра. Интенсивность синтеза биомассы на планете, – не сразу, но как только назрели предпосылки в виде таяния ледника, – возросла ещё на порядок. Но животных, потребляющих и разлагающих эту массу, ещё не было. Соответственно, почти весь протерозой сохранялся зыбкий баланс, – атмосферный углерод уходил в отложения, восполняясь поступлением из недр планеты, избыток же кислорода минерализовался, вступая в реакции с изверженными минералами в свою очередь. В конце же эона баланс оказался нарушенным. Концентрация углекислоты в атмосфере за 100-150 миллионов лет упала с 30 до 9%, что означало высвобождение огромной массы кислорода, – с чем-либо реагировать уже не успевавшего.
В дальнейшем – в фанерозое – концентрация кислорода в атмосфере колебалась между 16 и 22%, – никогда, вопреки бытовавшим в прошлом представлениям, не оказываясь существенно большей, чем в современности. Концентрация же углекислого газа убывала, хотя и не монотонно, – в некоторые моменты её поднимали извержения. Последние эпизоды массивной минерализации углерода, результатом которых стало снижения его содержания в атмосфере до современного, исчисляемого сотыми долями процента уровня, относятся к меловому периоду и кайнозою.
Целиком книга «Внеземная жизнь: От молекулы до разума» публикуется на Цитадель-Бусти
