Сто пятьдесят миллионов лет зимы

Жизнь на планете появилась давно. Одни ученые утверждают, что она зародилась здесь, другие думают, что была занесена из космоса, третьи вообще считают, что это плод чьей-то деятельности. В одном наука не сомневается - уже три миллиарда лет назад в океане, покрывавшем тогда всю поверхность Земли, существовала жизнь.

Перемены

Большую часть этого долгого времени жизнь была представлена только крошечными одноклеточными организмами: водорослями, бактериями и животными. Водоросли были способны к фотосинтезу и производили органические вещества из неорганических за счет энергии солнечного света. Хемосинтезирующие бактерии делали то же самое за счет энергии химических реакций. Одноклеточные животные поедали и водоросли, и бактерии и существовали только благодаря им. Неторопливо текли миллиарды(!) лет архейской эры - эры древней жизни. И вдруг наступила резкая перемена. Примерно 600 миллионов лет назад начался бурный процесс, получивший название «эволюционный взрыв». За десяток миллионов лет возникли все основные типы многоклеточных животных - черви, членистоногие, хордовые, из которых впоследствии вышли позвоночные, а в конечном итоге и мы с вами.

Что же вызвало эту внезапную вспышку развития? Геологи Вальтер Харланд и Джордж Киршвик считают, что толчок жизни дало Великое Оледенение, охватившее нашу планету почти более полумиллиарда лет назад и продолжавшееся 150 миллионов лет.

То в жар, то и холод

За историю существовании нашей планеты масштабные оледенения случались четырежды, и каждый раз они подхлестывали эволюцию. Никто не знает причины наступлении глобальных похолоданий. Проходят они примерно раз в 150-250 миллионов лет.

Одно из оледенений охватило Землю в ордовикском периоде (примерно 450 миллионов лет назад). После него безжизненная суша окрасилась в зеленый цвет, на ней появились первые растения, вслед за ними земную твердь обжили скорпионы и многоножки. Следующий ледниковый период наступил на границе каменноугольного и пермского периодов (300 миллионов лет назад). И это похолодание вызвало революционные изменения в биосфере. Папоротники сменились голосеменными растениями, появились насекомые, а самое главное, на сушу вышли позвоночные, появились амфибии, рептилии, а затем птицы и млекопитающие.

Последний ледниковый период начался 25 миллионов лет назад и продолжается доныне. Не исключено, что его главным результатом стало появление человека. Удивленный читатель, несомненно, спросит: а как же глобальное потепление климата, о котором столько говорят? Дело в том, что ледниковым периодом ученые называют такое состояние нашей планеты, при котором ее полюса покрыты большими ледяными «шапками».

400 миллионов лет назад Земля была совсем другой. Никакой Антарктиды - материка, закованного в ледяной панцирь - не было, территорию вокруг Южного полюса занимало теплое море, по дну которого ползали трилобиты. На них охотились огромные ракоскорпионы, в толще воды плавали панцирные рыбы. Были там и кистеперые рыбы - возможные предки наземных позвоночных. Спустя миллионы лет, уже в каменноугольном периоде, над водами поднялся материк. Густые леса огромных древовидных папоротников, росшие там, позже сформировали залежи .каменного угля, недавно найденные в Антарктике. Но все это происходило после Великого Оледенения, которое началось внезапно и в результате полностью преобразило лик Земли.

Снежок Господа Бога

Произошло это 600 миллионов лет назад. В конце архейской эры существовал только один континент - Палеопангея, а большая часть поверхности планеты была покрыта водами океана. Земля была тогда усеяна густой сыпью вулканов. И вдруг все вулканы активизировались одновременно. Извержения следовали одно за другим, выбрасывая в небо миллионы тонн вулканической пыли и пепла. Огромные облака этого «мусора» затмили Солнце, что привело к резкому похолоданию. Солнечные лучи уже не нагревали поверхность Земли. В океане начали появляться кристаллики льда.

Ветер и волны сбивали кристаллы вместе, превращая их в ледяную шугу, которая слипалась в плотные ледяные поля. В течение тысяч лет ледяные поля ползли к экватору. Замерзли мелководные заливы, их покров образовал сплошной панцирь над Мировым океаном. Единственный континент поначалу был свободен ото льда, но затем снег, конденсируясь на горных хребтах, образовал ледяные реки, слившиеся со льдом океана. Планета превратилась в ледяной шар. Постепенно осела вся пыль из атмосферы, но лед не таял. Солнечные лучи проходили сквозь атмосферу и отражались от ледяного зеркала в глубины космоса. Температура поверхности земного шара упала до -40° С. Облака постепенно исчезли, высоко в атмосфере парили только кристаллы льда. Не было дождей, не шел снег. В общем, не планета, а замерзший, безжизненный шар, «снежок Господа Бога», обращался вокруг Солнца полтораста миллионов лет.

Вулканическая «бомба»

Но что привело к окончанию великой эпохи Ледяного Шара? Поверхность планеты, отражая солнечные лучи, сохраняла мир Снежной Королевы в его вечной ледяной непорочности. Слезинку Герды, растопившую этот ледяной мир, обнаружил уже упомянутый нами австралийский ученый Киршвик. «Снежок», по его мнению, был растоплен вулканами.

Вулканы, извергавшиеся под ледяной коркой, постепенно растапливали участки льда, в сплошном панцире появлялось все больше и больше «прорубей». Вулканическая пыль оседала в толще воды, а углекислый газ, один из основных «продуктов» вулканов, выбрасываемых при извержении, беспрепятственно выходил в атмосферу. Накопление углекислого газа в атмосфере привело к парниковому эффекту - и лед начал таять. Последствия, нарастая как снежный ком, привели к экологической катастрофе, Земля превратилась в ад. Температура поднялась до +50°С, лед таял, поднимавшиеся вверх пары воды реагировали с углекислым газом и возвращались на землю в виде горячих кислотных дождей. Сотни тысяч лет потребовались для того, чтобы ситуация более-менее стабилизировалась. Земля опять превратилась в теплое, мокрое, уютное юно, пригодное для развития жизни.

Но вечно зеленеет жизни древо

Одноклеточные организмы - бактерии, водоросли и животные, застигнутые мертвящим холодом Великого Оледенения, почти все погибли. Выжить смогли только весьма немногие, которым повезло оказаться рядом с подводными вулканами. Ведь некоторые вулканы продолжали извергаться и во время оледенения, вода вблизи них оставалась достаточно теплой, пригодной для жизни, а в немногих «прорубях» водоросли могли получить свою дозу солнечного света, ничтожную, но необходимую для фотосинтеза. Экстремальные условия существования оставшихся в живых организмов резко обострили естественный отбор - выживали только самые приспособленные из них. Те, гены которых «умели» быстро перестраиваться и делать своих обладателей победителями в конкурентной борьбе за ограниченные источники пищи.

Видимо, тогда же произошло принципиально важное событие - появились первые многоклеточные животные, пусть и весьма примитивные. Многоклеточный организм более успешно боролся за выживание, питаясь не только водорослями, но и своими одноклеточными соседями.

Очень существенно, что в течение всей Великой Зимы жизнь сохранялась и развивалась в отдельных, отдаленных друг от друга местах. Длительная изоляция всегда приводит к тому, что потомство исходно одинаковых существ начинает сильно различаться. Возьмем, к примеру, озеро Байкал. Когда-то оно было частью моря и в нем жили рыбы, тюлени и другие животные, точно такие же, как и во всем остальном древнем море. Но вот около двух миллионов лет назад Байкал отделился, и теперь там живет множество видов животных, встречающихся только здесь - байкальская нерпа, байкальский омуль и многие, многие другие. Точно так же могли различаться и многоклеточные животные, возникшие в местах, отделенных одно от другого тысячами километров льда. И когда треснул, развалился и исчез ледяной панцирь, миллионы лет сковывавший Землю, все уже было готово к одновременному появлению множества разнообразных и непохожих друг на друга многоклеточных животных: губок, кораллов, червей, членистоногих, хордовых.

Впрочем, не все ученые разделяют предположение о Великом Оледенении, встряхнувшем эволюцию. Многие приводят аргументы против этой теории. Но согласимся, что картина красивая - Земля, внезапно замерзшая, и столь же внезапно пробудившаяся ото сна.

Источник: "Тайны ХХ века. Золотая серия" №22-с 2011 г.