Есть мнение, что естественные ядерные реакторы, работавшие на Земле в палеопротерозое, могли, способствуя повышению частоты мутаций, повлиять на эволюцию живых организмов. Это довольно сомнительная идея. Едва ли существование реакторов, подобных найденному в габонском местечке Окло, имело какое-то значение. Но постановка вопроса интересна.
Следовательно, о естественных реакторах. Статья на эту тему уже была, но основную информацию недолго и повторить. Суть в том, что период полураспада «цепного» изотопа уран-235 700 миллионов лет. Тогда как условно стабильный уран-238 имеет время жизни четыре миллиарда лет. Следовательно, за два миллиарда лет количество ядер урана-235 на Земле уменьшилось в восемь раз, а урана-238 только в полтора раза. Это значит, что относительное количество урана-235 в прошлом было выше, и 1.8 миллиарда лет назад ещё превышало 3%. Что соответствует минимальному уровню обогащения урана для использования в качестве ядерного горючего. На рубеже орозирия и статерия, когда работали реакторы в Окло, уран в обогащении ещё не нуждался.
Реактор же представлял собой гейзер. Залежи урана имеют преимущественно гидротермальное происхождение. Вымывая соли урана из пород, вода отлагает и их в определённых условиях и концентрирует элемент. Вода выполняла в природном реакторе и роль замедлителя. Как и теплоносителя, кстати. Когда цепная реакция в урановой смолке разгоралась, выделившееся тепло приводило к испарению воды. И реакция прекращалась. Вода же вылетала из жерла в форме струи радиоактивного пара. Никакой защиты, природный реактор, понятно, не предусматривал.
И тут нужно обратить внимание на некоторые аспекты. Реакторы (их там много найдено) в Окло были, видимо, последними на Земле. В статерии концентрация урана-235 упала ниже 3%. Когда же появились первые, – хороший вопрос. Теоретически, 4 миллиарда лет назад, уран на Земле состоял на 20% из 235 изотопа, – уже и на быстрых нейтронах, – без замедлителя, – попробовать работать можно… Хотя и вода тогда уже была, – и даже жизнь. Однако не только в катархее, но и в архее, природных реакторов на планете, скорее всего, не было.
Ранее публиковался целый цикл статей о том, как образуются месторождения полезных ископаемых. Если коротко, то уран (как и прочие элементы в твёрдой фазе) входи в состав планеты в рассеянном виде. Очистить и сконцентрировать его могут только геологические процессы. И далеко не в один этап. Так что, скорее всего залежи урана, а значит и природные реакторы появились лишь вместе с континентальной корой более-менее современной геологии. В том же палеопротерозое. Не раньше 2.5 миллиардов лет назад.
...И какое всё это имеет отношение к затронутому вопросу? Ну, во-первых, зарождение и развитие жизни в архее происходило без участия природных ядерных реакторов. Которое в любом случае и не сказалось бы. Так и как с радиоактивным фоном в архее на Земле и без реакторов всё в полном порядке было. Предполагаемый же период активности реакторов приходится на промежуток 2.5-1.8 миллиардов лет назад… А что тогда происходило на планете?
Больше частью ничего явного. Землю кое-как, буквально с грехом пополам, – если б в ту эпоху удалось оправить автоматическую станцию, не факт, что признаки жизни роботу удалось бы обнаружить, – населяли бактерии и археи. Меньшей же частью, в конце риасия – 2.1 миллиарда лет назад, – происходили события странные. Тогда появилась и быстро пропала франсвильская биота. Причём, жили загадочные габонионты там же, где работали и найденные реакторы, – в Габоне. Совпадение?.. Не думаю, что это может быть чем-то другим.
И вот здесь возникает уже хороший, интересный вопрос: а почему я не думаю, что эволюция и повышение фона естественными реакторами могут быть как-то связаны? Ведь частота мутаций вблизи такого объекта действительно должна возрасти… Но частота мутаций – это ни о чём.
Обратив внимание на то, как проходила эволюция жизни на планете, можно заметить, её скорость, – на глаз, по крайней мере, численно охарактеризовать такой параметр, как «скорость эволюции» способа нет, – растёт. Причём, растёт экспоненциально. Два миллиарда лет что-то всё время происходило, – но получались только бактерии. Потом получился первый эукариот, и ещё полтора миллиарда лет дело шло ни шатко, ни валко. И только в фанерозое всё понеслось. Начиная с кембрия, эволюция становится стремительной.
Объясняется «кембрийский взрыв» отчасти улучшением условий, – до этого вообще криогений был, – но в первую очередь тем, что в конце эдиакария появились многоклеточные подвижные хищники. Эволюцию подстегнул качественно новый вызов, – появление отношений «хищник-жертва», а значит и состязательность между ними. Как и конкуренция между хищниками… То есть, развитие стремительно погнали «вперёд и вверх» факторы экологические. А вовсе не радиация. Радиационный фон в фанерозое был ниже чем в архее и протерозое. Ускорению эволюции это не помешало. Логично предположить, что, в таком случае, частота мутаций ей бы и не помогла.
Мутация приобретает эволюционное значение, если закрепляется отбором. Но для этого нужны новые условия, в которых мутация преимущество даст. «Условия» же в основном не среда, а экологическое окружение, – другие организмы. Так сейчас. В протерозое было иначе, – экология роли ещё не играла, приспособление шло к среде… Однако, много мутаций для этого не требуется, так как, во-первых, приспосабливались одноклеточные. То есть, одна особь вполне могла породить новый вид, сами же одноклеточные немыслимо многочисленны, так что, хоть один-то «подходящий» мутант найдётся.
Во-вторых же условия были недостаточно разнообразны и динамичны, чтобы высокий спрос на мутации создать.
