Доброго времени суток дорогие друзья, подписчики, читатели и гости канала. Посвятим науке еще немного времени и познакомимся со следующим геологическим этапом развития Земли.
Примерно 4-3,9 миллиарда лет назад закончился Гадей. Об этом эоне я рассказывал в прошлой статье. Начало нового эона обусловлено в первую очередь формированием Земной коры. Называется эон Криптозой - длительный эон, который занимает 88% всей геологической истории Земли. Делится он на две эры - Архей и Протерозой. Нас интересует сегодня именно эра Архея, так как она первая и ее первый из четырех периодов - Эоархей (с греческого "древний рассвет").
Длился Эоархей около 400 миллионов лет. Земля продолжает трансформироваться в нечто нам уже более знакомое. У нашей планеты, как было сказано выше, появляется Земная кора. И формируется первы Океан. Первая, тонкая, ломкая, но все-таки твердая поверхность. Луна продолжала быть причиной землетрясений, только теперь они сопровождались первой тектонической и вулканической активностью.
Метеоритный дождь продолжает бомбардировать поверхность. Но вместе с метеорами на землю попала важная составляющая для нашей Земли – замороженная вода, которая на поверхности таяла и поначалу даже испарялась. Но на протяжении 20 миллионов лет «бомбежки» она пропитывая горные породы, входила в химический состав минералов. Свидетельство тому древнейшие кристаллы циркония, содержащие молекулы воды. И постепенно появились первичные моря. Огромные озера и малые моря в раннем Эоархее имели кислотно-щелочную среду. В этой среде, под действием электростатической энергией, вырабатываемой извержениями вулканов, возникли первые органические соединения.
Впрочем первые полисахариды могли попасть на молодую Землю еще "верхом" на метеоритах. Некоторые усложненные углеродистые соединения запросто возникали (и сегодня это доказано) в космических телах. Но все-таки для развития в очень сложные структуры были необходимы земные условия.
Что такое сама жизнь? По сути все, что есть вокруг нас, мы сами и внутри нас - это все минералы. Воздух, вода, древесина, кирпич, бетон, кровь, мышцы, наше ДНК, все рукотворное и природное - это все минералы, не редко их органично взаимодействующий набор. По этому прежде чем говорить об эволюции жизни, надо сначала рассматривать эволюцию минералов.
Минералы рождались в той самой физической и химической оргии 4 миллиарда лет назад, которая к сожалению (а может и к счастью) больше никогда не повторится на Земле.
Вся планета была одной большой лабораторией, оснащенной ретОрами тысяч молодых вулканов, экстракторами гидро- и геотермальных источников, а так же всеми видами природных реакторов, дефлегматоров, дистилляторов, холодильников и испарителей. Кое-что конечно сохранилось и по сей день, но интенсивность последовательных химических и физических соитий, тогда была в миллионы раз больше, чем сегодня. Откуда нам это известно?
1. Вездесущий кислород, который может испачкать и отупить любой эксперимент через окисление, еще не получил своей безграничной власти. Он имелся на Земле как исключительное добавление в состав тех или иных минералов. Соответственно ни о каком Озоновом или другом защитном слое тогда еще речь не шла. Была сочная смесь радиоактивных паров и раскаленных газов, захваченная и удерживаемая гравитацией Земли, а все виды космической и солнечной радиации творили с ней (а заодно и с литосферой) все, что им только вздумалось.
2. Палитра энергетических связей и воздействий на элементы была намного богаче. А ритм, в котором эти связи оказывали свои действия на элементы, был гораздо чаще.
3. К концу Гадея - началу Эоархея данная "лаборатория" включала в себя все виды излучений, взрывную и разрядную энергию, любые виды нагревов, охлаждения и давления. Все радиоактивные элементы были полны сил, молоды и даже не помышляли ни о каких распадах или полураспадах. По самым грубым подсчетам Тория было на четверть больше, чем сейчас, а 238 и 235 Урана - больше в три раза. Содержание Плутония и Кюрия могло в отдельных местах достигать одного процента. Из недр шел раскалённый водород, вовлекая трансураны в локальные ядерные реакции, а взрывные излияния лав из вулканов поднимали вверх и радиогенного происхождения аргон, который лишь добавлял свою порцию пикантности.
Стоит упомянуть и про значительную электроразрядную (молнийную) активность, атакующую миллионами вольт адскую смесь свободного водорода, сероводорода, углекислоты, паров серы, хлора, фтора, и воды. В этом коктейле конденсировались и трансмутировались кислоты, то выпадавшие дождями, то покрывавшие все окислами.
Напомню, что интенсивность метеоритных бомбардировок в миллион раз превышала современную, так как Солнечная Система еще окончательно не сложилась, и космос был переполнен отходами планетообразования. Эта бомбардировка пораждала бесконечные взрывы, сотрясения, ударные волны, разломы тонкой коры и всплески температур. Кроме того астероиды приносили в себе на Землю все новые и новые элементы. То есть, только то, что рождалось в глубоком космосе, при взрывах звезд. Миллионы тонн материала перемешивалось, пресовалось, рыхлилось, перетиралось, вновь запекалось, плавилось и снова застывало. Вулканы выбрасывали это всё безобразие на поверхность, затапливая глубинными магмами, радиоактивными газами и засыпало все весьма мелкодисперсным пеплом. Вулканические пеплы и золы, как известно, богаты (в том числе) азотом, что в сочетании с массой других факторов просто не могло не запустить синтез азотистых соединений. Но к ним мы еще вернемся.
Молодая Земная кора "натягивалась", лопалась и дыбилась, выпуская из глубин магматические волны и диапиры. Образовывались разломы. А в них обрушивались кислотно-щелочные моря, успевавшие конденсироваться на поверхности, а после испаряться при соприкосновении с расплавленной лавой. Что опять таки вызывало паровые взрывы в сотни километров длинной и невероятные комбинации и рекомбинации элементов, выбивая пулей из них валентности.
Однако не стоит забывать про магматогенный метан, который расщеплялся на составные элементы высвобождая водород, почти в чистом виде.
А как известно, выбитая одна и более валентность в химической элементе - меняется свойство самого элемента. Таким образом, например, углерод может играть различные функции в одинаковых химических соединениях. И если в одних он становится "холодным" соединением в кристалле алмаза, то в других он может стать ключевой основой для органической химии.
И вот теперь о самом главном. Имея некоторое представление о мощностях "лаборатории" Земля, в которой всего лишь требовалось окислить несколько фосфатов и через энергетическое воздействие получить рибозу, а затем синтезировать азотистую кислоту, наполнив ею гликозидную связь, можно понять, что всего несколько шагов осталось до той самой РНК. Но увы и ах, нет.
Да, мы имеем все необходимы составные части - азот, углерод, водород и немного органического фосфата. Плюс "упавшие с неба" некотороре количество полисахаридов и нуклеотидов. Но проблемка заключается в том, что не одни эти структуры создавали связи для РНК-структуризации. С вероятностью в 70 процентов (а это не так уж и мало) существовали миллиарды соединений только на основе углерода. А наверняка были и другие основы, но не буду давать повода для вольнодумия альтернативщикам. И словно, как на базаре во время распродажи, началась давка.
Давка, грызня, возможно даже драка за место быть главным и первым. Инородных отбросили сразу, чтоб не мешались РНК-мордобою среди углеродных. А там уже всяк во что горазд. И вот тут появляются первые признаки естественного отбора. То есть еще до того, как появился LUCA (last universal common ancestor, последний универсальный общий предок). Множество простейших углеродных органических соединений претендовали на звание генерала. Но в силу своей примитивности, они исчезали как питекантропы или кроманьонцы. Тогда на арену вышли соединения посложнее...
К середине Эоархея первые моря стали соединяться в нарождающийся Первичный Океан. В небе формировались колоссальные грозы, которые обрушивались сильными ливнями и штормами. Они были в сотню раз сильнее самого сильного современного урагана. Луна теперь поднимала огромные мегаприливы, которые буквально омывали небольшие островки суши. Мощные разряды молний и грохот от грома, и сильные дожди – кислотные, щелочные или просто соленые, но все-таки дожди. Так сформировалась гидросфера нашей родной планеты. И в ней уже обитали сложные по структуре и простые в эволюционном отношении организмы.
РНК накапливала терабайты информации и ей в общем-то надоело тащить всю эту био-библиотеку на себе. Она обзавелась помощницей, которая в последствии стала её рабыней - ДНК. Но РНК и ДНК без внешней защиты были уязвимы перед многими внешними факторами. Радиация, кислоты и другие органические соединения не дремали. Нужна была оболочка. Из нехитрых белковых соединений РНК и ДНК обзавелись подобной защитой, став полноценной в некотором смысле - клеткой. Да, это были простейшие из простейших, да их примитивизм сегодня убивает. Но учтите, что время действия порядка 3,7 миллиарда лет назад. Явных признаков жизни мы не имеем. До этого времени. Этих простейших кстати тоже называют Археи. В прочем пока что я не буду углубляться в столь объемную тему, как классификация простейших одноклеточных. Об этом будет как-нибудь отдельная статья.
В конце Эоархея появляются первые строители строматолитов. Как известно это колонии фотосинтезирующих организмов. Но колонии эти пока что небольшие. и едва-ли они приведут к каким либо изменениям в ближайшее время. В основном господствуют хемосинтетики - это одноклеточные организмы, которые перерабатывают все, выделяя тоже всякое.
Извержения вулканов также приняли участие в формировании атмосферы Земли. Огромное количество углеводорода, оксида углерода, сероводорода и водяного пара (в составе которого был и кислород) было выброшено в верхние слои атмосферы. Там они охлаждались и обрушивались кислотными дождями на поверхность горных пород. Вымываясь, растворенные минералы горных пород попадали в Океан. Собственно сам Океан небыл той прекрасной морской водой с голубоватым оттенком. Вода в нем была окрашена в зеленоватый цвет из-за огромного количества примесей. И там, растворы солей, щелочей и кислот образовывали новые кристаллические решетки, а значит и новые виды минералов. А дожди продолжали поливать нашу планету. Эоархей – время господства Океана. Так вода постепенно скрыла большую часть поверхности Земли. А атмосфера, словно разгрузив себя, стала более разряженной.
Однако несмотря на то, что большая часть Земной коры оказалась под водой, это не мешало появлению новых разломов и подводных шельфовых зон. Они появлялись вновь и вновь. Новые трещины, подводные каньоны, впадины. Из этих трещин выливалась магма, застывала, образуя первое подобие материков. Господство Океана подходило к концу. В конце Эоархея началось формирование первого суперконтинента Ваальбара. Но это уже следующая статья.
Если понравилась статья - ставьте палец вверх. Подписывайтесь на канал. Оставляйте свои комментарии - побеседуем.
