Перипетії життя

Зміст.

1. ВУЛКАН, ЯКОГО НЕ БУЛО.

2. Чи зійдуться КОЛІЇ!

3. ВАРІАЦІЇ У СТИЛІ РЕТРО.

4. АРИТМІЯ ПЛАНЕТИ.

5. НЕ ВИКЛЮЧЕНО КАТАСТРОФ ...

6. ЖИВА СХОДИ ДО САМОГО ДНА.

7. МАЯТНИК ЕВОЛЮЦІЇ.

ВУЛКАН, ЯКОГО НЕ БУЛО.

Дивний низький гул неприємно тиснув на вуха. Жителі північно-східних селищ острова Кунашир (вони першими звернули увагу на цей гул) спочатку прийняли його за віддалений гуркіт грому. Проте небо було зовсім чистим, стояв ясний липневий полудень. Грому серед ясного неба не надали значення. Кого на Курилах здивуєш такими речами! Тут звикли до примх стихії. Негода може налетіти коли завгодно. Як-не-як поруч Тихий океан.

Але на цей раз в природі відбувалося щось для кунашірцев все ж незвичайне. Гул наростав. І тоном став вище, і йшов він зовсім не з неба, а звідкись зсередини острова. Коли ж у рибальських будинках забряжчали посуд і шибки, люди кинулися назовні, вирішивши, що починається землетрус. Під ногами справді мовби виникла тремтіння. Відбулося декілька несильних поштовхів. Але потім сталося те, до чого найменше в селищах були готові, - гримнув Тятя. Більше 160 років стояла велика гора тиха і нема, і раптом ...

Перший стовп попелу з сильним шумом вирвався з середини північного схилу. Чорна хмара стрімко піднялася у вишину. Такий же викид скоро помітили й на східній стороні гори. Хмара попелу спустилася вниз, густо накрило прибережні селища. Стало темно - витягнутої руки не видно. І в цьому мороці виникло дивне мерехтливе світіння наче в повітрі закружляли міріади світляків. Воно виходило від спускалися часток попелу, до того сильно ті були наелектризовані. Але що від чого - розібралися після. А тоді дивне світіння, як усе незрозуміле, сильно налякало людей. Тим більше, що з його появою перервався зв'язок селищ із зовнішнім світом.

Їх викликали безперервно. Жоден не відгукувався. У відповідь - тільки тріск ефіру. На проходили суду полетіли радіограми: «Забезпечте евакуацію населення!»

Видимість на той час стала огидною. Підійти до берега було непросто. Але до селищ все-таки добралися. Людей з острова зняли. Всіх до одного. А знявши, поспішили відійти подалі від берега. Тятя вже розпалився не на жарт. З кожною годиною він ставав все грізніше. Інші кораблі, що опинилися поблизу, теж (оскільки люди були врятовані) намагалися не наближатися до острова. Звідти летіли кам'яні бомби, які з шипінням плюхалися в море, високо здіймаючи воду. Нікому не хотілося дістати на палубу важкий паруючий гостинець. Враження було таке, ніби з берега вели безладний артилерійський обстріл.

І тільки одне невелике судно мчало на повній швидкості в зворотному напрямку - туди, де з кожною хвилиною ставало все небезпечніше. Вночі воно вийшло з Південно-Курильська і взяло курс на район виверження. Посилення економічної пеплопад накрив палубу і всі палубні надбудови темно-сірою пеленою. Але суденце не зменшували ходу. Коли почало ранок, йому вдалося, залишаючись поблизу Тяті, увійти в зону просвіту. І тоді відкрилося фантастичне видовище. Чорні стовпи, що піднімалися над вулканом на тлі блідо-блакитного неба, безперервно пронизували блискавками, немов атакували гору зверху. Такі ж яскраві спалахи металися в середині величезної попільна хмари, яку вітер повільно відносив на схід. Здалеку все це було схоже на якусь дику ілюмінацію.

Суденце, вичавлюючи по 14 вузлів, увійшло в протоку Катерини, яка омиває острів з півночі. Підняло з води чайок, буревісників, бакланів, зігнаних з кунашірскіх скель. Повітря наповнився приголомшуючим грюканням тисяч крил, неймовірним гомоном; всією зграєю птиці потягнулися в бік сусіднього Ітурупа.

Коли стало видно покинутий жителями берег, судно потяглося туди. І до вечора висадило дев'ятьох сміливців. Вони швидко вивантажили поклажу. Тут почало темніти. Заночували на березі.

На другий день зі світанком троє з прибулих рушили вгору по схилу гуде вулкана. Вони кидали йому виклик? Ні, вони не збиралися ставити спортивних рекордів. У них була інша мета. З діючим вулканом вони мали справу не вперше. І знали, як поводитися в подібних ситуаціях. Перш за все їм було потрібно досягти місця виверження. Прагнучи підібратися До нього як можна ближче, група трималася більш безпечної навітряного боку.

Їх вів вулканолог Євген Костянтинович Мархи-нін. Вони знали, що ця людина буває і тверезо діловитий, і азартний. Такі, здавалося б, взаємовиключні якості непогано уживалися в ньому. Він взагалі вважав, що здатність ризикувати, не втрачаючи голови, - професійна якість вулканолога. Мархінін у своїй області був великим авторитетом. Йому вірили, за ним ішли.

Лише до кінця другого дня група наблизилася до діючого кратеру настільки, що можна було побачити, що відбувається усередині нього. Розбили табір. Підйом був неймовірно важкий. Місцями схили гори захаращували зламані гілки обпалених і розбитих дерев, що впали стовбури. Трава була абсолютно засипана попелом. Під ним же поліг майже весь дикий бамбук. Назовні подекуди стирчали то витягнуте крило, то звісивши на бік голова загиблої птиці. Загалом, на великому просторі ліс з усім своїм живим населенням був знищений. Сподіваючись полегшити дорогу, вони стали підніматися вздовж русла струмка Кедрова. Але воно виявилося напівзасипаних. Тільки за тисячеметровой відміткою над рівнем моря пеплопад зменшився.

Друга ніч теж пройшла неспокійно. Вибухи лунали безперервно. Розжарені камені злітали до кілометрової висоти. Продовжувалася і «ілюмінація» у клубах вилітає з жерл попелу. Видовище було жахливим, але настільки вражаючим, що буквально заворожувало. Від нього важко було відірватися. Тільки чавунна втома прогнала людей в намет.

А гору як і раніше стрясали йдуть зсередини поштовхи.

Уранці почали брати проби попелу і вулканічних газів. З першим було простіше: він сипався в буквальному сенсі з неба. За газом ж варто було лізти до пашать жаром, розпеченим фумаролах - тріщинах в скелях.

... Тільки днів через десять Тятя почав потроху затихати. До цього часу вже вся експедиція була нагорі. Робота підходила до кінця. Широкогорлі скляні банки з вулканічним попелом, герметично закриті металевими кришками, стояли готові до спуску на берег. Вони, попередньо стерилізовані, наповнювалися безпосередньо попелопадів. Мархініну дуже важливо було, щоб у банки потрапив, так би мовити, первородний попіл, без сторонніх домішок.

У спеціальних посудинах чекали відправки і проби газів, узятих прямо з гудящіх тріщин вулкана. Тільки от до самої лави дістатися не змогли. А так треба було! Розплавлена, вона сильно вирувало в глибині активного центру. Але через край кратера не перелилася і по схилу гори не потекла. Тим тільки і задовольнилися, що поспостерігали за нею здалека.

Лише після двох років, у 1975 р., Мархініну вдасться взяти цю бажану пробу магматичного газу безпосередньо з лави. Кінцем довгою керамічної трубки він насилу дотягнеться до невеликого міхура сонячного кольору і спека у самого краю вогненного потоку. Проте відбудеться це вже не тут, а значно північніше, на Камчатському Толбачік, сильне виверження которгго багато хто на півострові пам'ятають досі. Там теж будуть небезпечне сходження на гору, загиблий ліс, що гула під ногами земля і кам'яні бомби над головою ...

Мархінін першим у СРСР взяв газову пробу безпосередньо з рідкої лави. Експеримент був неабиякий і ризик великий. Однак сама дивна особливість експедицій Мархініна до кратерам Тяті і Толбачік полягає в тому, що і обидві вони, та взяті проби, по суті, не мали відношення до традиційної вулканології. Багато років Мархінін віддав вивченню неспокійного плутонова господарства, але цього разу його цікавила проблема, здавалося б, зовсім далека від звичного кола колишніх наукових занять, - походження життя на Землі.

З чого б такий крутий віраж? Речі начебто несумісні: діючі вулкани, що знищують навколо себе все живе, і первородство цього живого у своєму, по-видимому, ще крихкому, незахищеному вигляді. Яка тут може бути зв'язок?

Криза проблеми - ось що привело вченого до гримлячий кратеру Тяті. Глибока криза після дев'ятого валу райдужних надій.

Криза? Але він же зовсім по іншому відомству. Вулканолог-то до цього яка турбота?

Справа в тому, що проблема, зрозуміло, включає в себе як мінімум двох партнерів: життя і Землю (можливо, не тільки Землю). Уявлення ж про походження кожної з них довгий час розвивалися як би паралельно. Немов колії залізничної двухпуткі вони йшли, практично не перетинаючись. Коли ж прийшла пора їм з'єднатися в загальну, так би мовити, магістраль, тобто в єдину теорію еволюції всіх сфер нашої планети, виявилося, що колії різної ширини. Не поєднуються. І значить, далі по них ходу немає. Як бути?

Ось спробою поєднати ці не зійшлися колії і стали експедиції Мархініна до місць вивержень далекосхідних вулканів. На жаль, намаганням не цілком вдалою, хоча і надзвичайно цінною ... Однак давайте все по порядку.

Проблема походження життя вирішувалася досить I просто, поки вчені перебували в щасливому невіданні щодо сутності живого, як, втім, і щодо того, що являла собою Земля в дитинстві; Емпедокл з Агрігента у V ст. до нашої ери вважав, наприклад, що своїм існуванням кожну особу на планеті зобов'язана самозародженню окремих органів - рук, ніг (лап), голів, сердець, які потім, випадково комбінуючись, складалися в тіла і досягали в кінці кінців цілком вдалих варіацій. Правда, років за сто до нього інший давньогрецький філософ, Анаксимандр з Мілета, з разючою для свого часу прозорливістю стверджував, що шлях до вищих організмам природа починала з більш примітивних. Але і він за вихідну субстанцію брав, якщо так можна висловитися, складний готовий продукт-морський іл. Ця ідея самозародження організмів, мабуть, представлялася багатьом поколінням наших далеких предків дуже переконливою, так як вона проіснувала, не особливо змінюючись, довгі століття (тут мова, зрозуміло, лише про природознавстві; релігійні вчення всіх народів і часів, як відомо, такою проблемою себе не обтяжували, відразу переклавши всю роботу з біологічної частини на плечі творця, як, втім, і по геологічної).

Лише значно пізніше в ідеї самозародження організмів з'явилася непримиренна опозиція. Але дискусії ще нерідко були схожі на кафедральний диспут схоластів, оскільки улюбленою темою піднесених спорів найчастіше залишалася дилема: що було раніше - яйце чи курка?

Тим часом допитливе плем'я експериментаторів займалося таким ницим справою, як проза буття. Чому, проте, багато що в навколишньому світі, перш здавалося банально-звичним, ставало захоплююче-загадковим.

Як було залишитися байдужим, скажімо, до блошиних скельцями! Збільшення в сто разів! Видно таку малість, що просто чудо! Ось яку забавну можливість надали своїм співвітчизникам у 1590 р. два голландських оптика брати Ганс і Захарій Янсени з Міддельберга, сконструювавши один з перших у світі мікроскопів.

А три чверті століття по тому Роберт Гук, англійський фізик і ботанік, освічена людина того часу, забезпечивши «потішний» прилад третій збільшувальною лінзою, зміг розглянути предмети куди менших розмірів, ніж блоха. За його словами, йому відкрився «предмет не стільки приємний, скільки повчальний».

Він вдивлявся в шматочки рослин і металів, частини комах, в зрізи пробки. Побачене замальовував і докладно описував. Так з'явилася книга «Мікрографія». Трохи фантазії, і можна стати майже свідком тих дослідів Гука, вслухаючись у спокійні пояснення великого вченого: «Складаним ножем я зрізаю з гладкої поверхні пробки надзвичайно тонку пластинку. Кладу її на чорне предметне скло, так як це біла пробка, і, освітивши її за допомогою плоско-опуклої скляної лінзи, я надзвичайно ясно бачу, що вся вона пронизана отворами і порами, зовсім як медові стільники. Тільки отвори менш правильні ».

Гук назвав їх клітинами. Ці пори і справді були порожніми всередині. Абсолютно порожніми, оскільки він розглядав те, що було знівечене смертю, що залишилося від живого, - каркас. Довгий час так і вважалося: головне в клітині - клітина, тобто її стінки.

Коли в 1682 р. англійський ботанік Неемія Грю, прискіпливо досліджуючи рослини за допомогою більш досконалої оптики, прийшов до висновку, що побачив подібність текстильної тканини, він теж говорив про волоконному переплетенні саме стінок клітин (від Грю, до речі, і пішло словосполучення «жива тканина »). Лише значно пізніше в Гуковский клітці виявили вміст «порожнечі». Але назва «клітка» вже прижилося, всі спроби підібрати для осередку живого більш вдале позначення ні до чого не привели.

... До того часу клітинна тема вже обросла безліччю інших подробиць. Десь близько 1673 голландець Антоні ван Левенгук, маючи в своєму розпорядженні лінзами з 300-кратним збільшенням, виявив невідомий людям світ. Втім, світ, настільки ж і неймовірний. Тоді багато хто вважав, що він його просто придумав, щоб усіх здивувати. У самому справі, як перевірити, ніби у краплині води («Ви тільки уявіть собі!") Перебуває не менше жителів, ніж в іншому рибальському селищі, а то і в місті. А вчений продовжував стверджувати, що відкритий йому світ - не ілюзія, не оптичний обман. Найдрібніші істоти, яких він побачив, були вкрай метушливі, переміщалися, стикалися один з одним, не знаючи ні хвилини спокою.

У все це вірилося насилу. Потрібен був час, щоб до такого звикнути. До речі, не відкриття чи Левенгука напоумило англійського сатирика Джонатана Свіфта відправити свого Гуллівера в країну ліліпутів? Втім, винахідливість навіть такого видатного письменницького розуму виявилася скромніше витонченості природи. Свіфтовому чоловічків можна було, як то кажуть, помацати, взяти в руки, поставити на долоню. Світ Левенгука залишався взагалі не видимим для неозброєного ока. І при цьому діяльно існував, заповнював навколо людини буквально весь простір. Чи мислимо таке!

Понад 150 років знадобилося на те, щоб довести, що всі рослини і тварини суцільно складаються з клітин і що природа, наділяючи матерію життям, користується виключно клітинної «розфасовкою». Правда, ще здавалося, ніби пожвавлення клітини відбувається звідкись ззовні, що вона як би викристалізовується з якоїсь живого середовища, подібно сніжинкам з охолоджених крапель води. Але до середини XIX ст. вустами німецького патолога Рудольфа Вірхова був остаточно сформульований закон, що зробив революцію в біології: «кожна клітина з клітки».

Це багато що означало і для проблеми походження життя. Якщо життя завжди поширювалася з клітинної ланцюга, то суть проблеми стає абсолютно конкретною: звідки взялася перша клітина? Не тому, що клітина - щось найпростіше, елементарне (хоча деякі одноклітинні організми і називаються в систематиці найпростішими!). А від того, що саме з клітини починається живе, без неї його немає, все мертве.

Я тому і висвічував тут хрестоматійно знайомі імена, що саме з них бере початок істинно наукова постановка проблеми походження життя, що прийшла на зміну численним варіацій умоглядних міркувань.

І разом з тим "сказати: вихідної була клітина - це все одно, що стверджувати, ніби історія архітектури почалася з сучасної квартири, бо всередині осередку житті будь-якого« устаткування »перебуває не менше, ніж у комфортабельному житло людини XX століття.

Однак, не зрозумівши, як з'явилася клітина, що призвело до неї, ніж вона жива, неможливо було сказати що-небудь толково про її походження. Якщо вона сповнена діяльності, то за рахунок чого? І хто її «працівники»? А якщо там теж ховається цілий світ невідомих істот, ще дрібніших, ніж виявлені у краплі води? Ну звісно, ​​пора було заглянути всередину неї.

Але перш давайте поцікавимося, як у ті часи складалися уявлення про дитинство нашої планети. Може, там виявляться зачатки зовсім «кустарного», примітивної клітинної виробництва.

Земля - ​​це згаслі світило, - оголосив у XVII ст. Рене Декарт, знаменитий французький філософ, фізик до математик. І продовжив: «В даний час тільки ядро ​​планети складається з вогненного речовини. Вище його розташовані щільні оболонки, в одній з яких - великі порожнечі. Над нею - шар води, одягнений в шкаралупу з каменю, глини, піску і бруду ».

Взагалі-то цей мислитель - автор низки по-справжньому глибоких робіт - відомий ще й тим, що придумував гіпотези буквально з кожного приводу. Багато хто з них своєю безапеляційністю коробило сучасників. Яким чином рухаються планети? Вони переносяться вихорами. Чому сіль солона? Тому що її частки голчастою форми ... Не випадково прихильники великого англійського фізика Ньютона не жалували Декарта - мовляв, він своїми гіпотезами створює не реальну картину природи, а лише красиві байки.

Що ж, у творі байок теж дотримуються відомих правил: їм належить мати свої сюжет і мораль.

Є сюжет і в трактаті Декарта про Землю. Обвалення кори в розлилася під нею водну оболонку, стверджував він, призвело до утворення морів, а ділянки тверді, що залишилися піднятими, стали континентами і островами; знаходиться в підземних порожнинах дим час від часу спалахує - тоді відбуваються землетруси; якщо ж полум'я проривається назовні крізь тріщини в горах, починаються виверження вулканів.

Не будемо надто суворі до змісту цієї гіпотези. Краще відзначимо безсумнівну стрункість її «сюжету» і, головне, наявність «моралі», тобто виводу: еволюція Землі-аж ніяк не нагромадження якихось епізодичних випадкових подій.

Яких тільки варіантів створення нашої планети не висувалося за минулий з тієї пори час! Щоправда, більшість з них існувало недовго, але в нестачі фантазії їх авторів не звинуватиш. Передбачалося, наприклад, що якась комета відколола від Сонця кілька шматків - майбутніх планет. Одному з них судилося стати Землею - спочатку розпеченій (в оточенні гарячих парів), потім, після охолодження, твердою і склоподібної, покритої водною оболонкою.

Згідно з іншими поглядами, Земля як би сліпо з твердих і рідких частинок. А після їх поділу набула всіх свої гори і моря.

Ось ще здогад: спочатку був океан, наповнений насиченим розчином солей, з якого в результаті випадання осаду і утворилася вся твердь, в тому числі кристалічні породи на зразок граніту і базальту.

І ще: вихідним будівельним матеріалом послужила просто туманність, перетворилася після ущільнення в суцільну сушу. Таке небесне тіло в міру віддалення від Сонця охолоджувалося, від чого атмосферна волога, згустивши, одного разу пролилася страшним потоком. Тоді різко збільшилася швидкість обертання плані »ти. А це, у свою чергу, викликало її розширення і розрив її поверхні на материкові шматки.

Автори цих гіпотез були не менш винахідливі також по частині розробки версій подальшої долі Землі. Якщо б їм запропонували заповнити анкету, що складається з двох питань з геології, то результати опитування виглядали б приблизно так:

1. Як виникли материки?

- Частина води скла в підземні порожнечі, від чого оголилися великі ділянки твердої оболонки.

- Ні, воду поступово витісняла лава, вивергались вулканами.

- Материки були підняті вище рівня моря силою підземних вибухів.

- Континенти спливли під дією розплавлених мас, що знаходяться в надрах планети.

2. Як утворилися гори і долини?

- Це робота океанських течій, коли суша ще була покрита водою.

- Ні, морська вода повільно розчиняла тверду оболонку планети.

- Це робота припливів і відливів.

- Почалося з виверження вулканів, що виникли від підземного горіння кам'яного вугілля; все подальше радий; * вітіе Землі - постійне протиборство вогню і води.

- Рельєф планети - творіння дощів і вітрів.

- Підняття на суші з'явилися в результаті onyqca-ня сусідніх з ними ділянок земної кори - одні блоки своєю вагою видавлювали інші.

Кожна з версій начебто непогано пояснювала окремі факти, але зовсім безпорадною опинялася в тлумаченні всіх інших.

Зверніть увагу і на іншу обставину: згадані гіпотези в чомусь схожі один на одного. У чому ж? Їх автори одержимі все тим же прагненням - представити еволюцію Землі (від створення до епох, близьких до свого часу) як ланцюг взаємопов'язаних подій. Чи не правда, дивовижна солідарність у мисленні вчених, які належали і до різних поколінь, і до різних наукових шкіл?

Особливо показова в цьому відношенні так звана теорія стиснення, що вважається вінцем геологічної думки минулого століття. Її автором був відомий французький геолог Елі де Бомон.

Вона базувалася на панувала в той час ідеї Канта - Лапласа, згідно з якою Земля народилася з газово-пилової туманності і після ущільнення останньої пройшла стадію раскаленно-рідкого стану.

Далі теорія пропонувала таку схему. Поступово охолоджуючись, покриваючись кіркою, планета зменшувалася в розмірі. Її поверхня зморщуються (немов шкірка печеного яблука), чому в одному місці піднімалися материки, в іншому заглиблювалися океанські западини. Це ж стало причиною утворення гір і долин. Гори старіли й руйнувалися, заносячи низини. Триваюче охолодження Землі вело до виникнення нових складок і вм'ятин, а рухи кори - до землетрусів. Коли ж вм'ятини видавлювали розплавлену магму ближче до поверхні, починали гриміти вулкани.

Така картина довгий час представлялася настільки очевидною, що один з прихильників популярної теорії якось сказав: «Стиснення земної кулі - це явище, що відбувається на наших очах».

На жаль, і ця теорія загрузла у протиріччях. За теорією стиснення Землі потрібно було бути рівномірно покритою «зморшками». Однак хребти і піднесеності, як відомо, займають на материкових просторах не таку вже значну площу. Крім того, якщо визнати, ніби всі гори дійсно піднялися від сморщивания кори, то треба погодитися і з тим, що наша планета охолола на кілька тисяч градусів. Остання абсурдно, оскільки розпад радіоактивних елементів, що входять до складу всіх гірських порід, супроводитися виділенням тепла. Іншими словами, Земля скоріше мала схильність нагріватися, а не охолоджуватися. Однак ті, хто закладав основи теорії стиску, ще нічого не знали про радіоактивність.

І ще одна спільність згаданих гіпотез кидається в очі. При всій «сюжетності» кожної в них немає ніякого біологічного продовження або хоча б містка, що з'єднує походження планети з появою життя на ній. Навіть натяку немає на що-то, яка обумовлює обов'язкове поява живої матерії. Так само, як у жодній виникнення життя не ставиться в залежність від певних умов на Землі чи якогось поворотного пункту в еволюції планети. Чи не правда, дивна відособленість? Я б сказав, протиприродний якийсь паралелізм.

Якщо слідувати логіці цих гіпотез, то життя на Землі могло бути, а могла й не бути. Тоді резонно постає питання: поява життя на Землі - «безкоштовне» і необов'язкове додаток до виниклої планеті або це закономірна трансформація матерії?

Це, мабуть, найголовніше питання. І ми з вами ще пошукаємо на нього відповідь. А зараз повернемося до клітки.

Отже, настав час заглянути в її серцевину. Вдумливому італійцеві Якопо Бартоломе Беккарі не було ніякого діла до походження життя. «Чиста» наука його цікавила зовсім з іншого боку. Змішавши в реторті деяку кількість пшеничного борошна з водою, він почав спостерігати. Вийшла каламутна зваж і густий клейкий залишок. Відокремивши одне від іншого, Беккаріа став терпляче чекати. Клейковина гнила, виділяючи неприємний запах. А каламутна, скріпевшая між пальцями завись прокисла. Різнорідність виявився і при сухій перегонці. Від клейковини пахло паленим рогом. Тому Беккарі відніс її до продукту тваринного характеру. А білу скріпевшую завись (за нашими поняттями, це був крохмаль) він назвав рослинною речовиною. Так Беккарі розрізнив те, про що згодом стали говорити як про білки та вуглеводи.

У 1728 р. він зробив в Болоньї доповідь про цікаві досліди. А незабаром про них дізналися всі великі вчені Європи. Факт відкриття клейковини здавався вражаючим: у рослині виявилося щось «тварина»!

Але повинно було пройти більше століття, перш ніж голландський хімік Шерар Мул дер наважився сказати: «У всіх рослинах і тваринах присутня якась речовина, яка, без сумніву, є найбільш важливим з усіх відомих речовин живої природи і без якого життя на нашій планеті була б неможливою. Ця речовина я найменував «протеїн».

«Протос» по-грецьки - посідає перше місце. Надалі, щоправда, з'ясувалося, що не існує одного універсального білка-протеіва, а є безліч різних білків.

На думку Мулдер, його протеїн мав фрагментарне будова, тобто складався з відокремлених, але пов'язаних між собою частин. Історія науки трохи знає таких геніальних передбачень. Хоча справжня організація білкової молекули була значно складнішою, сама ідея її фрагментарності блискуче підтвердилася. Всі білки, вважав Мулдер, мають загальний радикал - з'єднання вуглецю, водню, азоту і кисню (власне протеїн), а розрізняються приєднаними до радикалу сіркою, фосфором або іншим елементом.

Скільки всього передувало ідеї Мулдер! Хімія повинна була знайти уявлення про елементи. Відкрити багато з них. Навчитися аналізу, вмінню відокремлювати одне від іншого. Скажімо, розділяти суміш солі і піску, знаючи, що сіль розчиняється у воді, а пісок немає, і що потім чисту сіль можна отримати, випарувати воду (останнє люди освоїли дуже давно). Хімії слід було виявити існування сполук - речовин, не разделімие фізичними способами (та ж харчова сіль - з'єднання хлору і натрію, хлористий натрій), речовин, що складаються з комбінацій двох і більше елементів, які вже ніякими (доступними тоді) хитрування не розщепити і не перетворити один в одного. Незліченна безліч різних видів матерії, що становить весь навколишній світ, виявилося зведеним лише до десятків (згодом до сотні з гаком) елементів.

1803 подарував людям закон сталості складу. Втім, це був окремий випадок більш широкого узагальнення: всі властивості хімічної речовини постійні. Іншими словами, воно завжди складається з одних і тих самих елементів, з'єднаних один з одним у незмінних пропорціях. Скажімо, вода - завжди зв'язок двох атомів водню з одним кисню. І ніяк не інакше. Навіть якщо вона замерзає, стаючи тендітної крижинки, або кипить, перетворюючись на гарячі клуби пари. Світ хімії, як виявилося, далекий від хаотичних зустрічей і розривів, підпорядкований суворим правилам. Елементи тяжіють до одних і тих же «партнерам» і, вступивши один з одним у зв'язок, залишаються вірними цьому союзу, поки не піддадуться екстремального впливу.

І ще ряд великих відкриттів передував ідеї Мулдер. Всі клітини (і звичайно, живі істоти) містили одні й ті ж елементи. Ні в кого - від найпростіших до людини - не було знайдено будь-яких хімічних елементів, яких не існувало б в гірських породах, воді, повітрі.

Живе і неживе за своїм хімічним складом однаково! Цей сенсаційний висновок з працею укладався в головах тих, хто уявляв собі живе як втілення «життєвої сили» або якогось абсолютного духу.

«Так-таки між каменем і людиною для хіміка немає ніякої різниці?» - Дотримувався уїдливий питання. До відповіді на нього ще треба звикнути: «Звичайно, є - відносний вміст деяких елементів набагато більше в тілі людини, ніж у земній корі; інших, навпаки, менше».

Вуглецю, наприклад, виявилося, на диво, більше в 200 з гаком разів. Його слід було вважати основою життя. Без нього немислимо існування клітини. Згодом вивчення численних і різноманітних сполук вуглецю стало предметом самостійної галузі знання - органічної хімії. Атом вуглецю часто пов'язується з чотирма іншими атомами. Найпростіше органічна сполука - метан (його ще називають болотним або світильним газом), в ньому атом вуглецю міцно утримує чотири водневих атоми.

І ще однією особливістю вуглець забезпечив собі провідне становище в органіці - здатністю утворювати не тільки прямі довгі ланцюги, а й розгалужені, такі, як молекули білків та інших складних з'єднань.

Знання елементарного складу всього живого говорило про хімічний єдності навколишнього світу. Це був величезний крок у пізнанні природи. Але він, на жаль, ні на йоту не просунув рішення проблеми походження життя. Так, принаймні, тоді здавалося вченим. У яких би пропорціях вони не змішували відомі хімічні елементи, як би не воздейртвовалі на них, живої клітини не виходило. Стали яргорарівать, що органіка взагалі не піддається штучному синтезу. Аналізувати, визначати елементарний склад - це, мовляв, ще є людині, а відтворювати в кінцевому вигляді - виключно прерогатива природи.

І раптом прорив: Німеччина, 1924 р. Фрідріх Велер синтезує з ціанової кислоти і аміаку (тобто з типових з'єднань небіологічного походження) органічну речовину. Ні, не білок, куди там! Але все ж речовина, що виділяється усіма тваринами, -: сечовину.

Отже, в організмах дослідник має справу з сполуками той самий хімічної природи, як і ті, які отримують в пробірках. Органіку відрізняє велика складність, але аж ніяк не присутність таємничої «життєвої сили». Звідси випливав висновок: хімічні елементи містяться в живій не самі по собі, а в складі непростих сполук. Яких? Слідом за відкривачем клейковини італійцем Я. Б. Беккаріа хіміки все частіше відзначали у всякій органіці «речовини тварини». Перші ж елементні аналізи їх дали близькі результати.

Все це і дозволило голландцеві Ш. Мулдер з такою переконаністю говорити про присутність у всіх істот протеїну, який найбільш важливий для живої природи. Тільки справжнє натхнення могло породити подібне передбачення. Нехай придуманого ним радикала так і не знайшлося в реальному білку. Набагато важливіше, що самі білки (нині їх налічується безліч) дійсно притаманні всьому живому, а будова їх фрагментарно.

Прямі підтвердження останнього прийшли досить швидко, але з абсолютно несподіваних джерел - з лабораторій, де намагалися осягнути секрети травлення. Там відкрили цікаві сполуки - ферменти, які «вміли» як б демонтувати білки на складові частини. Причому, знайшовши самостійність, такі фрагменти не піддавалися більше впливу ферменту. Що ж це виявилося? Вихідні цеглинки білкових споруд?

Здогад цілком природна і обіцяє. Вона дає переконливе пояснення складності білків. Але ні, тоді вона ще ні в кого не промайнула. Не дозріла.

Справа в тому, що нічого нового у даному випадку не отримали-отщепляя були старі знайомі біохіміків з класу амінокислот. До середини минулого століття таких знали чотири. Їх об'єднувала насамперед зовсім однакова основа: до центрального атому вуглецю з одного боку кріпилася так звана карбоксильна група (вуглець, кисень, водень), а з іншого - аміногрупа (азот і водень). Несхожим були тільки відгалуження. У кожної амінокислоти своє. Виходило щось на зразок прапорців різної форми, одягнутих на стандартні палички (хай вибачать мені біохіміки таке вільне порівняння).

На перших порах від білка вдавалося відщеплювати поодинокі амінокислоти. Для далекосяжних висновків про їх ролі просто не було підстав. Справді, з того, що в складі білків є кілька розрізнених, нехай знайомих сполук, ще рішуче нічого не слід було.

Тут важливо інше: одну з амінокислот вдалося синтезувати в лабораторних умовах за участю добре відомої синильної кислоти - тієї самої, з підступним запахом гіркого мигдалю (до її допомоги вдаються автори детективів, коли їм терміново потрібно відправити до праотців когось із своїх героїв). Головне полягало в тому, що це просте органічна сполука отримали з неоргаіікі. Ще одна органіка з небіологічних вихідних. А кінцевим продуктом цього разу був фрагмент білка.

До кінця минулого століття з білка вже виділили 13 амінокислот. Їх число продовжувало зростати. У можливості їх небіологічного синтезу тепер мало хто з біохіміків сумнівався. Більше того, здогад про амінокислотних кирпичиках початку затверджуватися в умах багатьох. А з нею і уявлення про близькість вирішення проблеми походження життя. Оптимізм деяких учених був настільки великий, що на одному із засідань Німецького товариства дослідників природи відомий біолог, пропагандист дарвінізму Ернст Геккель вигукнув: «Коли ви, хіміки, створите справжній білок, то він закопошившихся!»

До цього, здавалося, рукою подати. Особливо після того, як нобелівський лауреат, керівник Хімічного інституту Берлінського університету Еміль Фішер вичерпно довів виключно амінокислотної будову білків. Йому вдалося не тільки синтезувати ці окремі цеглинки, але і зв'язати їх в тандеми і навіть у цілі блоки (аналогічні тим, що залишалися при неповному розщепленні білкових молекул).

... Час відраховував двадцяте сторіччя. Від науки чекали чудес. І вона не поскупилася на витончені гіпотези і дивовижні відкриття. Саме в цей час стала популярна ідея панспермізма. Вона начебто давала можливість одним ударом меча розрубати гордіїв вузол проблеми походження життя на Землі. Всі складності миттєво опиняються за бортом, якщо погодитися, що життя занесене до нас ззовні. Мовляв, її зародки широко поширені у Всесвіті. Потрапивши на планету зі сприятливими умовами, вони можуть розвиватися. Що і сталося на Землі.

Було б помилкою вважати, ніби гіпотезу породив виключно політ нетерплячою фантазії чи, скажімо, тільки невіра в можливість випадкового синтезу на нашій планеті складних білкових молекул. У цієї ідеї була, так би мовити, і матеріальна основа. У складі метеоритів, прибульців з космосу, чий вік складав 4,6 млрд. років (як і вік Землі), виявляли з'єднання типу синильної кислоти і навіть (за словами ряду дослідників) деякі амінокислоти. Не випадково у гіпотези і понині чимало прихильників (правда, вона зазнала деяких змін).

По-моєму, в ній є щось від виверти, від спроби відсунути на потім вирішення важкої проблеми. Як і де з'явилися самі мандрівні зародки життя? Хіба що-небудь у пошуках відповіді на це питання спрощується, якщо сказати «не на Землі» або «де-то в космічному просторі» або «на іншій планеті»? І якщо «десь», то чому не на Землі? Хіба Земля не одне з космічних тіл, яке для нас володіє до того ж абсолютно унікальною особливістю, - воно найбільш доступно для вивчення. Принаймні, саме це підказує здоровий глузд.

Напевно, і їм керувався молодий радянський біохімік Олександр Іванович Опарін, публікуючи у 1924 р. невелику книгу, що вплинула сильний вплив на розвиток науки.

Він зробив спробу пояснити природне виникнення органічних сполук на спочатку «стерільщой» Землі. Воно бачилося йому як взаємодія карбідів металів, води і високої температури, яка панувала на поверхні молодої планети. Тут все не випадково. / За часів тієї публікації Опаріна загальноприйнятої ще: була теорія стиснення, згідно з якою Земля спочатку була розпеченій, потім остигає, що знайшла свої меря і океани завдяки потокам, що хлинули з хмар. Звідси в його версії висока температура і великі акваторії.

- Тільки у вогні, тільки в гартівному спеку могли утворитися речовини, згодом народили життя, - говорив Опарін.

Він розумів: XX ст. - Це вже не той час, коли можна обговорювати проблеми походження життя, не зачіпаючи особливостей місця цього дійства. До того ж він також добре знав, що органічний синтез вимагає як мінімум підвищеної температури (деякі амінокислоти утворюються просто при підігріві водно-аміачного розчину синильної кислоти та формальдегіду). І ще йому було відомо про необхідність участі вуглецю і каталізаторів, що прискорюють хімічні реакції. Тут підходили з'єднання вуглецю і металів (карбіди).

Ця схема пізніше зазнала суттєвих змін. Сама ж ідея безперервного ускладнення органічних сполук, як можливий шлях до виникнення живого, виявилася надзвичайно плідною.

Як схоже це на історію з Мулдер - час безжально руйнує зведені з такою старанністю і працею вигадливі споруди і залишає в недоторканності простий фундамент. Ідея Опаріна увійшла в історію науки під назвою принципу безперервності.

Мабуть, вона взагалі вже, як то кажуть, носилася в повітрі. Тому що років п'ять тому відомий англійський біохімік "Джон Бердон Холдейн висловив в опублікованій статті щось схоже, не будучи знайомий з книгою Опаріна. Правда, в статті було і суттєва відмінність. Холдейн підкреслював важливість передачі спадкової інформації.

Опарін вважав, що перші клітини з ознаками жит-?,) Ні виникли в первинному океані юної Землі, так би мовити, в первинному бульйоні, в якому утворювалися і накопичувалися прості органічні сполуки і білкові молекули.

Яким був момент народження першої клітини? Напевно, це сталося, коли навколо однієї з декількох макромолекул виникла напівпроникна оболонка. Як; виникла? Океан - це хвилі. Вони навалюються один на одного, розбиваються, розлітаються бризками. Кожна! крапелька, яка захопила щось білкове з первинного бульйону, могла опинитися в оточенні шару жироподібні речовини товщиною хоча б в одну молекулу. На якомусь етапі еволюції подібні краплі стали володіти самої примітивної форми обміну речовин.

Потім стали передавати цю здатність потомству.

Отже, спочатку у клітин з'явилася здатність до обміну речовин? Лише потім вони стали тиражуватися? Холдейн думав інакше: першими були макромолекули, наділені здатністю самокопірованія. Обмін речовин з'явився у них пізніше.

Хто був правий? Ні той, ні інший не говорили тоді про хімічний механізм самовідтворення. Тоді обом здавалося, ніби предмет спору визначено точно: з чого у білка почалося - з обміну речовин або з тиражування? А те, що обидві властивості притаманні саме білку і нічому іншому, для них як би само собою розумілося.

Між тим наука вже давно почала протоптувати стежку до зовсім інших уявлень.

Вільгельм Гофмейстер жив у минулому столітті в Лейпцігу і був аматором-натуралістом. Взагалі-то, він займався книготоргівлею, як його батько і дід, але вільний час любив проводити за мікроскопом. Було у людини, як ми сказали б сьогодні, от таке хобі. Він знав: живі організми складаються з клітин, і в кожній є по ядру. А зацікавився він тим, про що ще не відав ніхто: що відбувається всередині ядра, особливо в момент розподілу клітини? Зробити зримим її вміст він міг лише за допомогою барвників. Але вони вбивали клітку, і про її розподілі вже не могло бути мови.

Тоді Гофмейстер придумав: він побачить все від початку до кінця, якщо збере в суворій послідовності комплект окремих нерухомих картин цього процесу (так художники-мультиплікатори з допомогою безлічі зображень змушують рухатися по кіноекрані мальованих чоловічків). Допитливий натураліст був винагороджений за свою винахідливість. Ось що розповіла йому велика колекція препаратів, кожен з яких являв собою мить, вихоплені з життя клітини.

Всередині ядра виявилися тоненькі витягнуті тільця - нитки. У момент розподілу «материнської обителі» всі вони розпадалися на дві рівні частини і розходилися по двох нових ядер, які утворювалися в дочірніх клітинах. Він побачив це першим.

У 1848 р. повідомлення про вражаюче відкриття було опубліковано. Внутрішньоядерні нитки назвали хромосомами (кольоровими тільцями) за їх здатність добре забарвлюватися на відміну від навколишнього драглистої протоплазми.

Вчені не відразу по достоїнству оцінили відкриття Гофмейстера (як, втім, і він сам). Тільки через 35 років німецький біолог Вільгельм Ру зрозумів, що механізм поділу клітини, виявлений аматором-натуралістом, універсальний для всього живого.

Але до цього в біології відбулося інше не менш важлива подія. За збігом обставин теж у Німеччині, хоча за участю швейцарця.

Фрідріх Мішер був від природи наділений допитливим розумом. До того ж той факт, що йому пощастило спеціалізуватися в одній з найвідоміших німецьких біохімічних лабораторій, зобов'язував його, як він вважав, працювати з особливою ретельністю. Мішер віддавав справі буквально всі сили. До речі сказати, згодом саме ця одержимість і погубила вченого. Він помер, підірвавши здоров'я непомірною дослідною роботою. Але в молодості доля, безперечно, гідно оцінила його зусилля.

Мішер працював з ядрами, виділеними з клітин, і в 1868 р. отримав абсолютно не знайоме хімікам речовина. Він відкрив принципово новий клас органічних сполук, які містили вуглець, фосфор і азот. Крім того, ці з'єднання мали кислотними властивостями. Ядро клітини по-латині «Нуклеус». Ось Мішер і назвав своє дітище нуклєїн, тобто виділеним з ядра.

Так людям стало відомо про існування в живій клітині нуклеїнової кислоти. Втім, довгий, дуже довгий час це одне з найцінніших знань, які коли-небудь знаходила наука, залишалося долею лише вузького кола фахівців. Та й ті протягом багатьох років не могли по-справжньому оцінити відкриття - ніхто не розумів, яку біологічну роль відіграють нуклеїнові кислоти в живій клітині і взагалі навіщо вони їй.

Знання про наявність у клітці хромосом і нуклеїнових кислот лежали буквально поруч, подібно кресалу і кременю: прийди вони в зіткнення, і висічена іскра вже тоді яскраво освітила б механізм спадковості. Так воно, зрештою, і сталося. Але, на жаль, до появи цієї «іскри» повинні були пройти десятиліття.

Про нуклеїнових кислотах не згадали навіть тоді, коли в 1872 р. російський ботанік, професор Московського університету Іван Дорофійович Чистяков абсолютно самостійно повторив відкриття Гофмейстера, тобто вдруге відкрив хромосоми.

Як з'ясувалося, у всіх клітинних ядрах не тільки одного організму, але і цілого виду міститься суворо постійне число хромосом. Скажімо, у кукурудзи - 20, у твердої пшениці - 28, у м'якої - 42, у лосося - 60 (пізніше встановили, що у людини їх 46). Причому аж ніяк не кількістю хромосом визначалася висота еволюційної сходинки, займана виглядом, а чимось іншим, у сазана, наприклад, їх виявилося більше сотні, у деяких раків - близько трьохсот.

Вільгельм Ру встановив: кожна хромосома ділиться поздовжньо і всі половинки відходять до протилежних полюсів майбутніх дочірніх клітин. З цього він зробив прозорливий висновок: хромосоми містять щось найважливіше для життєдіяльності організмів, і це «щось» розташоване по довжині ниткоподібних тілець (інакше навіщо б їм було ділитися поздовжньо?).

До кінця минулого століття слідом за Ру у багатьох біологів почало складатися враження, що саме в хромосомах, в сталості їх числа і криється неповторна індивідуальність кожного організму всередині біологічного виду.

Було також виявлено, що всі хромосомні набори (за рідкісним винятком) парні. Тільки в зародкових клітинах, що виробляються статевими органами, число хромосом вдвічі менше. Однак при злитті боку батька або матері статевих клітин, що дають життя новій клітці, «стандартний» набір хромосом відновлюється. З чого випливало, що батьки у передачі спадковості своєму потомству грають однакову роль, а «стандартний» набір складається з пар, у кожній з яких одна хромосома отримана від матері, а інша - від батька.

І ось на основі всього цього видатний німецький зоолог Август Вейсман, теж вивчав процес клітинного ділення, прийшов до думки, що будова хромосом має бути членистим, як би зібраним з дрібних шматочків - носіїв спадковості предків того чи іншого організму.

Ні, це ще не було закінченої теорією, швидше за робочою гіпотезою, велика цінність якої полягала в тому, що вона направила в певне русло як мислення ряду біологів, так і їх дослідження.

Лише на початку нашого століття матеріальний носій спадковості отримав позначення, від якого згодом сталося і назва науки про спадковість - «генетика». «Властивості організмів, - написав датський вчений Вільгельм Иоганнсен, - обумовлюються особливими, за відомих обставин віддільними один від одного і в силу цього до певної міри самостійними одиницями або елементами в статевих клітинах, які ми називаємо генами ... Чи не є вони хімічними утвореннями? Про це ми поки не знаємо рішуче нічого ».

Вражаюче, це писалося через три з лишком десятиліття після відкриття нуклеїнових кислот. Що це? Роз'єднаність біології та біохімії? Або прояв тієї сліпоти, яка так часто заважає науці бачити загальне в явищах, що здаються різнорідними?

Між тим гену вже недовго було залишатися «десь». Його місцезнаходження незабаром було «знайдено» талановитим американським біологом Томасом Гент Морганом. Він, експериментуючи з плодовими мушками-дрозофілами (завбільшки з дрібного мурашки), довів, що генами слід вважати ділянки хромосом (чим підтвердив здогадку Вейсмана). Але про нуклеїнові кислоти і він не згадав.

Лише в 1914 р. російський дослідник А. Шепоті вперше висловив припущення про участь нуклеїнових кислот у передачі спадковості. Але біологи вважали, що це найчистішим вимислом. Ні в кого у той час не викликало сумніву, що головне у всіх живих організмах - білки і що природа навряд чи стала б доручати комусь іншому таку відповідальну справу, як передачу потомству фамільних цінностей.

Повинна була пройти ще третину століття, перш ніж (це відбулося в кінці 40-х рр..) Роботи з нуклеїнових кислот прикували нарешті до себе увагу і стали сенсаційними. Спочатку встановили, що і в чоловічій і у жіночій статевих клітинах міститься абсолютно рівна кількість нуклеїнової кислоти, хоча, скажімо, ікринку кети видно неозброєним оком, а сперматозоїд з молочко її партнера розгледиш не у всякий мікроскоп.

І ще. Як відомо, вірус бактеріофаг - пожирач бактерій. Діє він хитро: впорскується в неї своїм хоботком якусь речовину. Через деякий час за «кріпак стіною», всередині бактерії, напоготові вже ціла ватага фагів - точних копій агресора. Хіміки встановили: троянський кінь фага - його нуклеїнова кислота.

Як з'ясувалося, і для фауни, і для флори нуклеїнова кислота однотипна. У кульбаби і у людини вона складається з тих самих атомів вуглецю, кисню, водню, азоту і фосфору. Тут всього кілька типів цеглинок: аденін, гуанін, цитозин, тимін, урацил. Всі нуклеїнові кислоти - варіації цих нескладних азотистих основ, з'єднаних в різній послідовності. Єдиний матеріал - загальні для всіх закони спадковості.

Тільки тепер було усвідомлено, що у виникненні життя роль нуклеїнових кислот не менша (принаймні), ніж роль білків, що з'ясування «з чого почалося-з обміну речовин або з тиражування?" Те саме давньому спору про яйце і курку.

Хромосома виявилася складається з нуклеїнової кислоти і білка. Це був довгий ряд ланок, кожне з яких теж являло собою автономну ланцюжок. Природа демонструє тут геніальну винахідливість, примудряючись з обмеженого числа цеглинок створювати незліченну безліч несхожих один на одного варіацій. У кожній хромосомі, в цьому гігантському полімері, не менше 10 тис. молекул нуклеїнової кислоти, а останні побудовані з 20 тис. ланок-нуклеотидів, тобто азотистих основ, спорудження яких, у свою чергу, цілком можливо з неорганічної речовини.

До того часу коли це з'ясувалося, біохіміки вже розуміли, що і вся інша органіка, що входить в живу клітину - вуглеводи, жироподібні та інші речовини, - теж може бути синтезована з простого матеріалу небіологічного походження.

Отже, коло замкнулося. Макромолекули, складові все живе, складені з невитіюватих цеглинок, виробництво яких було, мабуть, справою незатруднітельним в умовах юної Землі.

Залишалося тільки це перевірити. Для початку - в лабораторії.

Виробництву, хоча б і експериментальному, необхідна сировина (краще недефіцитних і в надлишку), енергія (теж бажано в доступній формі) і устаткування. Але насамперед йому потрібна, звичайно, ідея. Народилася вона в такий спосіб.

... Розпечена Земля остигала. Вулкани вивергали клуби пари й гарячі гази. Багато водню не могло бути. Він хоч і найбільш поширеним у Всесвіті, але дуже легкий, і тому бісового батька сонячним вітром з планет земного типу. Однак якась частина водню все-таки встигала з'єднатися з вуглецем і азотом, утворюючи метан і аміак - найбільш реальний сировину для подальшого синтезу органіки. Метан - атом вуглецю в оточенні чотирьох атомів водню, а аміак-атом азоту з приєднаними трьома атомами водню. Без такого мінімуму немислимі предбіоло-ня сполуки - майбутні цеглинки білків і нуклеїнових кислот. Отже, первинна атмосфера Землі повинна була складатися зі свіжих вулканічних газів, метану, аміаку і води. Вільного кисню не було - він, окислів, зруйнував би просту органіку, сировина для побудови живого зникло б. До того ж він при нагріванні завжди прагне з'єднатися з воднем, чому замість органіки утворюється вода. Кисень дуже агресивний. В атмосфері він став накопичуватися пізніше, з появою біологічних джерел.

Енергія? Її в первинній атмосфері було достатньо: важке хмарне небо, гримлять грози, виблискують блискавки. Лівні утворили океани. З ними ж в нього нападала «напрацьована» в атмосфері первинна органіка. Спів «бульйон».

Так або приблизно так міркував американський фізик, нобелівський лауреат Гарольд Юри, намагаючись змоделювати передбіологічних глобальні події на поверхні юної Землі. Він сповідував теорію стиснення, хоча до середини нашого століття вже висловлювалися серйозні сумніви в її справедливості. Юрі цих сумнівів не поділяв. Звідси в його моделі остигає планета, розлився з небес океан води і все таке інше.

Разом зі своїм учнем Стенлі Міллером він задумав провести серію експериментів, які повинні були з'ясувати ось що. Чи могли джерела енергії, що були на первісній Землі, забезпечити синтез яких-небудь органічних сполук з газів, содержавшнхся (приблизно) в тодішній примітивною; атмосфері?

Так у їх чиказької лабораторії в 1953 р. з'явилося незвичайне спорудження з прозорого скла: дві колби (одна з упаяними електродами) і тонкі трубки з кранами. Все поєднано в замкнуту герметичну систему, де гази за бажанням експериментаторів можуть вільно циркулювати.

Не без хвилювання почали вчені свій перший досвід. У нижню колбу налили води. Трубки заповнили сумішшю водню, метану й аміаку. Підігріли. Піднімається пар погнав суміш в колбу з електродами. Послідував електричний розряд напругою 60 тис. вольт. «Блискавка» пронизала нагріті гази. Пауза. Повтор усього циклу: нагрівання, рух газів, спалах у розрядній камері.

Через тиждень на електродах був помічений світло-коричневий наліт, вода в «океані» (у нижній колбі), куди стікало все, що виникала в розрядній камері, стала жовтою.

Аналіз: у воді з'явилися органічні сполуки - альдегіди, мурашина, оцтова, молочна кислоти і ... амінокислоти! Цілий набір амінокислот!

Змінено умови експерименту - інший склад газової суміші, сила і тривалість розрядів. Результат схожий: синтез простий органіки і амінокислот.

Це була сенсація! Вона прокотилася по біохімічних лабораторіях світу подібно сейсмічної хвилі.

Але чи не помилилися Міллер і Юрі? Чи була забезпечена чистота досвіду? Не потрапили чи амінокислоти в «океан» ззовні? Десятки питань. Восторг оптимістів. Сумніви-скептиків.

Експерименти американців повторювали і повторювали Результати виходили подібними. Ні, в Чікаго не помилилися, амінокислоти там були свіжоспеченими, не підробленими.

Тоді, увірувавши в успіх Міллера і Юрі, в лабораторіях різних країн стали варіювати умови експерименту. Хотілося дізнатися багато чого. Чи можна змінювати склад «атмосфери»? Так само чи добре працюють інші джерела енергії? Якими повинні бути температура і тиск? ..

Зменшення в газовій суміші вмісту водню збільшило вихід амінокислот. Але їх взагалі не отримали, коли залишили тільки вуглекислий газ, азот і воду. Картина різко змінилася в кращу сторону з заміною метану на більш складне з'єднання вуглецю з воднем - етан. Якщо ж додавали кисень, то він розкладав метан і аміак. Синтез органіки знову починався тільки після того, як в трубках висихав запас кисню.

Сильно нагріту суміш газів пропускали через розпечений кварцовий пісок. Він діяв як каталізатор-кількість амінокислот збільшувалася.

Міняли джерела енергії. Сильне ультрафіолетове вплив працювало у спеціальних камерах нітрохи не гірше, ніж у Міллера розряди «блискавок». Близькі результати давали бета-і гамма-випромінювання.

Врешті-решт все це переконало. Так, амінокислоти могли синтезуватися в змодельованій Юрі і Міллером примітивної атмосфері Землі.

Такий же висновок дозрів і у відношенні іншої органіки. Для синтезу нуклеїнових кислот потрібні цукру, фосфати і азотисті основи. Цукру в кілька етапів утворюються з формальдегіду (безбарвного газу з різким запахом). П'ять молекул убивчого отрути - синильної кислоти - здатні породити молекулу аде-нина (підстава). У ході цієї ж реакції на проміжній стадії може з'явитися і інша підстава - гуанін. А приєднання аденіну до одного з Сахаров (рибози) дає аденозин - напівфабрикат для виробництва молекул, службовців у всіх живих клітин джерелом енергії, - аденозинтрифосфату (АТФ).

Досягнувши успіху в лабораторному синтезі цієї органіки, дослідники, зрозуміло, не могли зупинитися на півдорозі. Їх вже хвилювала можливість експериментального синтезу біологічних полімерів в умовах, наближених до тих, що існували (за моделлю Юрі) на поверхні юної Землі.

Небіологічної зчленування один з одним цеглинок нуклеїнової кислоти вдалося при нагріванні їх у присутності поліфосфатів.

Проте серйозні труднощі з'явилися при спробах синтезувати білок в «океані». Справа ось в чому. Зв'язування амінокислот один з одним супроводжується відщепленням води від з'єднуються решт. Але навколо «океан» води, і вона заважає цьому процесу. ,. У лабораторних реакціях утруднення вдавалося долати декількома способами. Скажімо, дією ціаноацетилену, який отримували, пропускаючи електричний розряд через суміш, що містить все ту ж синильну кислоту. Адже так само могла діяти в процесах передбіологічній полімеризації енергія блискавок. Крім того, існували ж способи просто зменшити кількість води в безпосередній близькості від полімеризуються сполук. Найпростіший - випаровування. Мілководдя вздовж околиць морів при нагріванні сонцем повинен був ще більше міліти, чому «поживний бульйон» концентрувався б. Правда, тут дуже заважала летючість головних попередників біомолекул - синильної кислоти, формальдегіду, аміаку. Їх бурхливий випаровування при нагріванні позбавляло би всі «виробництво» вихідної сировини.

Але, як з'ясувалося, концентрувати предбіологі-етичні з'єднання можна і на мокрій глині. Органіка добре адсорбується на її поверхні. Силікатні частинки глини, розділені плівками води, мають величезну поверхню для синтезу і можуть як каталізатори прискорювати його перебіг. У лабораторних дослідах це вдавалося. Отримували белковоподобние ланцюжка, які містять десятки амінокислот.

А ось ще один спосіб - висушування. В одній з американських лабораторій спорудили з сухих сумішей амінокислот при температурі 130 ° С теж досить довгий ланцюжок. Хіба не могло бути так, запитував автор експерименту, що утворилися в океані амінокислоти вихлюпувалися хвилями на скелі або на гарячий вулканічний попіл, де вони висихали, полимеризовать від нагрівання і потім їх змивало назад в океан?

Коли белковоподобние ланцюжка, отримані висушуванням, стали нагрівати в концентрованому водному розчині до 130-180 ° С, то відбувалося мимовільне їх згортання в мікроскопічні сфери, у яких виникав ущільнений зовнішній шар, що нагадує оболонку клітини. Ці мікросфери навіть зростали за рахунок органіки з розчину.

А в Інституті молекулярної біології АН СРСР виявили взагалі щось фантастичне. Там експериментували з молекулою нуклеїнової кислоти, яка збирає заготовки для білків. Її, діючи ферментами, «розрізали» на кілька великих частин. Кожна з них, Узята окремо, втрачала здатність зв'язувати відповідну амінокислоту. Коли ж фрагменти змішали, то суміш стала добре «впізнавати» свою амінокислоту. Іншими словами, в суміші відбувалася часткова самосборка фрагментів нуклеїнової кислоти.

Більше того, сьогодні науці відома і повна самосборка біологічних об'єктів у деяких вірусів. Їх роз'єднували на білок і нуклеїнових кислот. Потім все знову змішували. І відбувалося повне відновлення вихідних вірусів. Причому кожного разу збірка припинялася саме в той момент, коли до нитки нуклеїнової кислоти приєднувалося покладене для цього вірусу кількість білкових одиниць.

Ще більш складна самосборка виявлена ​​в лабораторії академіка А. С. Спіріна. Тут «демонтували» рибосоми - молекулярні фабрики синтезу білка в живій клітині. У відповідних умовах з суміші фрагментів самовідновлюватися повноцінні рибосоми ... Загалом, і з утворенням полімерів, і навіть з самозборкою біооб'єктів в передбачуваних умовах первинної Землі начебто не виявилося непереборних проблем. Все вийшло, як кажуть, краще нікуди. Не вистачало тільки другого Геккеля, який сказав би яку-небудь історичну фразу про те, як недалеко час, коли «закопошившихся» все, що з таким хитроумієм і старанністю насінтезіровалі в лабораторних колбах.

Але замість цього хтось стовк шматок базальту - найдревнішої на Землі гірської породи, яка «пам'ятала» склад атмосфери в той щасливий для всіх нас момент, коли Земля відчула себе справжньою планетою. Стовк, нагрів, проаналізував виділилися гази і встановив, що перед ним головним чином пари води, вуглекислота й азот, водню і метану мізерно мало, аміаку немає взагалі. Але ж це ж відображення складу давньої атмосфери! Виходить, вона не мала у своєму розпорядженні усім необхідним для виробництва органіки.

Струнка споруда предбіологічною синтезу, з такими труднощами зведена декількома поколіннями біохіміків, захиталося, стало осідати й розвалюватися буквально на очах. Тут доречно було згадати слова соратника Дарвіна, англійського біолога Томаса Гекслі: «Велика трагедія науки - знищення прекрасної гіпотези потворним фактом».

А далі взагалі все пішло юзом, що називається, одне до одного. Як з'ясувалося, світність Сонця в ті зовсім далекі часи була на 20-30 відсотків нижчою за сучасну (деякі вчені стверджують, що навіть на всі 60 відсотків). А це відразу веде до дуже неприємної для біохіміків ситуації - на поверхні Землі тоді повинні були панувати негативні температури, Мороз замість спеки? Лід замість гарячого «бульйону»? Який же в таких умовах синтез органіки!

Втім, це ще було не найнеприємніше. Вихід із «студеного глухого кута» підказав сам же вуглекислий газ, що домінував в новій гіпотетичної первинній атмосфері. Він міг створювати на Землі парниковий ефект. Тут суть в прихід і витрату енергії. Отримує її Земля від Сонця головним чином в ультрафіолетовій і видимій частинах спектра. А відбиває в космічний простір інфрачервоне (теплове) випромінювання. Вуглекислий газ же майже прозорий для приходять від Сонця променів, але, подібно до екрану, відкидає назад значну частину теплової енергії. Вона нагріває поверхню планети і атмосферу.

Цей «парник» почасти рятував положення. Але лише частково, тому що не менша загроза виявилася з боку кисню. Він утворювався в атмосфері, як встановили геофізики, при розкладанні парів води під дією світла. Причому, згідно з розрахунками, утворювався активно і в кількості досить значне. Але в присутності кисню первинна органіка не могла б довго зберігатися.

Мало того, ультрафіолетове випромінювання, якому експериментатори відводили важливу роль в утворенні первинної органіки, на перевірку виявилося безжальним руйнівником більш складних біомолекул. Так що мало хто з них досягли б поверхні доісторичного океану. Адже озонового щита, що бережуть нині все живе від цієї загрози, ще не існувало. Тому-то й опарінскій «бульйон» вийшов би вкрай рідким. Як же в такому ускладнюватися органічних сполук?

Виходить, що щось знову було не так з уявленнями біохіміків (а може, геохіміків, геологів, планетологів?) Про виникнення життя на Землі.

Спробою знайти вихід з дивної ситуації, набуває рис порочного кола, і стали пам'ятні експедиції далекосхідного вулканолога Мархініна до кратерам Тяті і Толбачік. І цього разу теж спочатку була ідея, в принципі досить проста.

«Процеси вулканізації добіологіческой епохи і теперішнього часу аналогічні» - ось відправна точка у Мархініна. Він побачив у сучасному вивергається вулкані, вірніше, в основі його пеплогазовой колони, що йде іноді на сотні метрів у глиб жерла, природний реактор, в якому відбувається (а значить, відбувалося завжди) утворення біологічно важливих молекул. Сировиною цей реактор забезпечений у надлишку. Відповідно до численних аналізів, через нього проходить колосальна маса водяної пари, водню, метану, чадного, вуглекислого та сірчистого газів, азоту, аміаку, хлору. Про енергії і говорити нічого. У глибині вулканічного жерла температура більше тисячі градусів. Частинки попелу постійно труться одна об одну, відбувається сильна їх електризація. Звідси часті спалахи розрядів. Нарешті, стіни «реактора» викладені-! ни гірськими породами, що містять силікати, які можуть служити каталізаторами хімічних реакцій. Все це нагадує той лабораторний експеримент, де газову суміш прокачували через розпечений кварцовий пісок і отримували складну органіку.

«Чому у вулканічному реакторі можна отримати те ж саме?» - Питав себе учений.

Кисень? Мархінін прийшов до висновку, що в попелі-газових стовпах умови для предбіологічною синтезу цілком підходящі незалежно від того, в якій атмосфері-кисневої або безкисневому - відбувається виверження. Частина окисного заліза, що міститься у вулканічних бомбах, будучи в розпеченому стані і захоплюючи кисень, перетворювалася в закісное. Завдяки цьому всередині вулканічного «реактора» руйнує окислення не загрожувало органічних сполук.

Коли почалося виверження Тяті на Кунашире, у Мархініна з'явилася, як він вважав, реальна можливість перевірити справедливість своїх теоретичних викладок. І він поспішив не упустити такий випадок. На Толбачік йому пощастило ще більше - вдалося взяти проби не тільки попелу і газів з фумарол, але також проби газів безпосередньо з розплавленої, що випливає з кратера лави.

Найтонші аналізи проб, зроблені на Сахаліні, а також у кращих лабораторіях Москви, Ленінграда, Хабаровська, цілком виправдали очікування Мархініна. Газ в основному складався з пари, водню, вуглекислого газу, метану й азоту. Трохи було аміаку і кисню. А в попелі і вулканічних бомбах виявилися вільні і пов'язані амінокислоти, з'єднання, близькі по складу до цеглинці нуклеїнових кислот, вуглеводи, вуглеводні та інші органічні сполуки. Тоді ж, на початку 70-х рр.., Прихильники ідеї вулканічного походження протобионтов знайшлися і серед співробітників Інституту космічних досліджень АН СРСР. Звідти теж направили експедицію до далекосхідним вулканам. І тут газові проби не виявилися такими, що розчаровують. У них виявили синильну кислоту, яка вже стала класичним сировиною для синтезу складної органіки і джерелом оптимізму біохіміків.

Але, незважаючи на настільки, здавалося б, переконливе підтвердження справедливості оригінальної ідеї, визнання її, на жаль, явно запізнювалася. У всякому разі, критика випереджала. Прискіпливі фахівці говорили про її істотних вадах.

Перш за все про те, що вулканічні виверження епізодичні. Чому первинний живильний «бульйон» був би неприйнятно розбавленим. У самому справі, активність вулканів, як відомо, нетривала. Відгримлять, вони затихають надовго, а то й назовсім. Одночасно діючі вулкани, як правило, знаходяться в тисячах кілометрів один від одного. Тому ті десятки тонн органіки (головний козир Мархініна), які вулкани напрацьовують за час виверження, не повинні заворожувати. Тут достаток здається. Органіка розсіюється по величезному простору. І вже через зз лише цього не забезпечується хоча б відносне сталість середовища, без якого не могло виникнути життя. Її низькомолекулярні органічні попередники повинні були знаходитися в дуже концентрованому стані, щоб утворилися біополімери. І останніх теж повинно бути досить багато при об'єднанні в коацервати або сфери. 1 Нарешті, самі коацерватние краплі теж не в стані еволюціонувати в розчині, слабо насиченому поживними речовинами. Навіть розпочавшись, процес біосинтезу в таких умовах волею-неволею згасне.

Проблема концентрації органіки рстается і в тому разі, якщо місце дії її синтезу перенести на вологі глини висохлих невеликих басейнів або на схили, вкриті вулканічним попелом.

Так що Одне навіть дуже потужне виверження вулкана не в змозі забезпечити всім необхідним багатоступінчастий процес біосинтезу та функціонування предклеткі. Але хіба потрібний матеріал не може накопичуватися від виверження до виверження?

Тут треба врахувати згубну дію зовнішнього середовища. Навіть досить рясна органіка, вироблена одним виверженням вулкана, довго не збережеться. Адже зв'язування вільного кисню окисом заліза відбувається головним чином лише в межах жерла реактора. В атмосфері кисень як і раніше залишається і, значить, здатний швидко окислити що чекає поповнення органіку. Якщо щось від неї і залишиться, то розкладання при відсутності озонового екрану довершить ультрафіолетова радіація Сонця і жорстке космічне випромінювання.

А найголовніше полягає ось у чому. Таких вулканів з такою лавою, з яких брали цілком переконливі проби експедиції Мархініна і співробітники Інституту космічних досліджень АН СРСР, просто не існувало на добіологіческой поверхні юної Землі. У помині не було. Та й не могло бути.

Щоб зрозуміти це, нам треба як би пересісти в інший потяг. У той, що рухається по геологічної колії. Чи призведе вона на магістральний шлях, де благополучно можуть зійтися сучасні дороги геологів, біохіміків, генетиків і еволюціоністів? Це хвилює сьогодні весь науковий світ.

Чи зійдуться КОЛІЇ!

Тоді, в 70-х рр.., В повітрі носилися й інші, причетні до нашої теми ідеї. Щоправда, їх ще ніхто не пов'язував з проблемою походження життя на Землі, оскільки ставилися вони перш за все до теоретичної геології. Але тепер ясно, що проникнення їх в інші області науки було питанням часу.

Справа в тому, що теорія стиснення, що довгий час вважалася майже ідеальною, зазнала краху. Її неспроможність стала очевидною, а «зміна віх» в науках про Землю-неминучою. Питання полягало головним чином у тому, що це буде за зміна. Ось тут вирішальну роль зіграли найдивовижніші відкриття на дні океанів. А самі нові погляди зріли, звичайно, давно.

Ще наприкінці минулого століття як антипода теорії стиснення народилося напрям, названий мобі-лізм. А через приблизно чверть століття мобілізма під пером німецького дослідника Альфреда Вегенера знайшов вид стрункої гіпотези, в основі якої лежала ідея переміщення континентів по поверхні Землі. Тільки вона в поєднанні з ідеєю дрейфу полюсів була, на думку Вегенера, здатна дати задовільне пояснення одвічної мінливості вигляду нашої планети.

Сучасники Вегенера по-різному поставилися до гіпотези. Спочатку вона сприймалася навіть не фантастичною, скоріше фантазерской. Як уявити собі материки, з їх неосяжними просторами і багатокілометрової товщею гірських порід, що пливуть по поверхні планети! Але такою була лише перша реакція-бунт емоцій. Він помітно згасав, коли порівнювали товщу континентів з обсягами всієї Землі. Виходило щось подібне тонкої шкірці на великому яблуці. Уявити переміщення такої «плівки» вже не становило жодних проблем.

За допомогою численних палеокліматичних, палеонтологічних і геологічних свідоцтв спорідненості нині розрізнених ділянок сущи Вегенер вдалося показати, що материки обов'язково повинні переміщатися. Причому в універсальності і стрункості доводів йому не можна було відмовити. Гігантські тріщини дробили континенти. Розсовуючи, вони утворювали океани. Околиці материків `яли, коли відколоті брили стикалися між собою. Зустріч Індостану, отчлененіе у свій час від Африки, з Азією породила найвищі хребти Гімалаїв. А зближення Африки і Європи спорудило Альпи.

Найбільш тонкі околиці материків - їх шельфи, залиті мілководдям, - ось матеріал, який пішов на будівництво багатьох гір на Землі. Тому-то так часто на всіляких кряжах, навіть далеко від великих акваторій, зустрічаються гірські породи морського походження.

Такому перебігу подій, на переконання Вегенера, самої суті їх противна будь-яка завершеність, оскільки розколювання суші продовжується до цих пір. Великі тріщини розсікають майже всю Східну Африку, а ідеально паралельні берега Червоного моря наводять на думку про те, що вони порівняно недавно були відторгнуті один від одного.

Так, це переконувало. У всякому разі, наводило на роздуми. А ось побудувати надійний механізм дрейфу континентів Вегенер не вдалося. Йому уявлялося, що материки переміщаються під дією відцентрових сил і «пропахивала» пластичну базальтову оболонку планети.

Тут ближче до істини виявився один з його попередників - англійський фізик, преподобний Осмонд Фішер. У своїй книзі він рішуче відкинув популярну в його час теорію стиснення і запропонував свою схему процесів, що відбуваються в надрах Землі.

Його здивувало, що в Ісландії переважно базальтові вулкани (не гранітні, саме базальтові), а для більшості тамтешніх тріщин кори характерно розтяг. Це навело його ось на яку думку: Атлантичне плато (серединно-океанічні хребти ще не були відомі) - як би підводне продовження Ісландії. З чого випливало, що воно теж, мабуть, розбите розтягуючими тріщинами, через які має виходити рідка магма.

І ще вчений багато розмірковував про походження вогнищ землетрусів, що відзначаються майже по всьому узбережжю Тихого океану. Приклад Японії привів його до несподіваного висновку: там все відбувається так, ніби океанське дно опускається під острова. Ось причина землетрусів!

А що змушує опускатися дно? Здогад Фішера: в магмі під корою рухаються конвективні потоки (як у нагрівається рідини). Вони піднімаються вгору вздовж осей серединних океанських плато і, вивергаючи базальтову лаву, формують нову кору (як в Ісландії). Охолоджені ж, обважнілі породи мовби провалюються в своє колишнє лоно, викликаючи у великих зонах землетрусу (як на околицях Тихого океану).

Ця гіпотеза, зухвало зміщується центр геологічної активності з материків в океани, довго залишалася майже непоміченою. Вважали, що вона не має наукового обгрунтування і взагалі не гіпотеза в загальноприйнято сенсі, а просто домисел. Тим часом це була істинно геніальний здогад.

На щастя, жертвою повного забуття вона не стала. Про неї згадав Артур Холмс - професор Едінбурзького університету в Шотландії, людина, яку відрізняв міцний імунітет проти гіпнотичного дії авторитетів. А згадав у зв'язку з відкриттям радіоактивності і елементів, що діляться. Він вирішив розвинути гіпотезу, так як у неї, на думку Холмса, з'явилася фізична основа. Те, що саме він цим зайнявся, теж не випадково.

Холмс - один із видатних учених Англії першої половини нашого століття - домігся визнання своєї унікальною роботою, що поклала початок радіоактивного визначення тривалості геологічних періодів. Так що радіоактивність - не побічна тема для його наукових інтересів.

Він зацікавився також ідеєю теплових течій в: мантії Землі (теплової конвекцією). Про них у геологічному світі почали говорити мало не з середини минулого століття як про одну з причин рухливості кори нашої планети. Правда, тоді мова йшла лише про рухливості вертикальної-підйомі і опусканні окремих блоків суші, освіті гір. Але що може приводити в дію такі течії? Питання залишалося без відповіді. Холмс спробував з ним впоратися.

У принципі він був прихильником мобілізма. Його приваблювала динамічність цієї гіпотези. Але не влаштовував вегенеровскій механізм дрейфу континентів, пропахивала дно океану і пливуть по базальтовому «моря». Спосіб переміщення материків представляється Холмсу іншим.

В кінці 20-х рр.. він остаточно прийшов до думки, що в мантії Землі цілком можливі течії твердого розігрітого речовини. Саме твердого, але досить пластичного. Розрахунки давали таку в'язкість мантійних порід, яка цьому не перешкоджала. Щоправда, в них порівняно мало радіоактивних елементів. Але через низьку теплопровідність земної кори навіть повільно накопичується під нею тепло здатне було, на думку Холмса, врешті-решт розм'якшити великі ділянки верхньої мантії.

Ось як він уявляв собі подальшу роботу конвективних течій. Опинившись, припустимо, під материком, вони розходяться в різні боки і силою свого (вже горизонтального) руху розривають цю ділянку суші надвоє. Згодом це явище стали називати спредингом. У розширюється тріщині утворюється акваторія - майбутній океан. Сюди ж видавлюється остигає магма, з якої починають формуватися океанське дно і конуси островів. Так буде відбуватися до тих пір, поки не вщухне висхідний струм. Тут створюється нова кора і виділяється надлишкова жар верхньої мантії.

Тим часом розходяться потоки продовжують розтягувати брили розколотого материка. Рано чи пізно кожна гілка течій, значно охололи, поверне вниз і потягне за собою підошву континентальної маси. Сам материк не зможе зануритися, він складний з легших порід в порівнянні з верхньою мантією. Проте, відчувши стиск, стане жолобитися, м'яти в складки високих гір. У місцях спадних течій океанське дно опускається, там виникають глибоководні жолоби - ті, що облямовують більшу частину узбережжя Тихого океану. Матеріал, який тоне тут в надра мантії, поступово нагрівається і частково плавиться, утворюючи магматичні басейни, які живлять ті потоки базальту, що прориваються вулканами на континентах.

Так, ця гіпотеза істотно доповнювала Вегенером-ський мобілізма. Але з'явилася в ті роки, коли його популярність пішла на спад через відсутність ... (Іронія долі!) Саме добре розробленої теорії механізму дрейфу. По суті, ідея Холмса не була ні відкинути, ні визнана. Її могла б очікувати доля незаслужено забутою. Але через кілька десятиліть її повернули до життя події, буквально перевернули всі колишні уявлення про дні Світового океану.

Майже до середини нашого століття океанське дно представляються вченим більш-менш спокійним і рівним, подібним глибокої, вигладженою зсередини чаші. Вони вважали, що утворення великих гірських ланцюгів і інші важливі геологічні процеси відбуваються виключно на материках. В океані ж можлива поява тільки окремих гір і невеликих хребтів, що піднімаються над поверхнею води розрізненими островами і архіпелагами. Проте були і такі вчені, які розуміли, наскільки ілюзорні ці погляди. Видатний французький геолог Ж-Буркар у своїй книзі «Рельєф океанів і морів», що вийшла наприкінці 40-х рр.., З жалкую-ием писав: «Ми майже нічого не знаємо про геологічну будову морського дна».

Серйозне і широке вивчення глибоководді почалося в 50-х рр.. Спочатку зовсім нечисленною групою океанографів різних країн. Відкриття, зроблені ними, були настільки значні, що негайно увійшли до всіх підручників. Важливість відомостей, отриманих за короткий час, цілком порівнянна зі спадщиною епохи великих географічних відкриттів, коли очам європейців постали нові континенти. На цей раз теж були виявлені великі країни, тільки приховані від очей простого спостерігача.

Давно сказано: «Океан - наше майбутнє». Але довгий час цей вислів, підкріплене швидше поезією наукової фантастики, ніж дійсними фактами, залишалося занадто загальним. Тепер воно стало наповнюватися реальністю. Тут було чим зайнятися, було через що поспішати з організацією нових експедицій.

Раніше підводні дослідження найчастіше обмежувалися промірами глибин. Тепер наука ряду країн вийшла на акваторії Землі у всеозброєнні нової техніки.

Саме це і принесло серію відкриттів. Як, втім, і безліч загадок. Підводний світ дуже довго залишався для людини чужою і навіть ворожим середовищем.

Була виявлена ​​система вузьких глибоководних жолобів. Вірніше, декілька схожих систем, так як про багатьох з западин знали і раніше. Тепер же стало ясно, що всі вони пов'язані між собою якийсь спільністю.

Таких провалів на Землі налічується тридцять. Але більшість їх знаходиться в Тихому океані. Причому лише деякі розташовуються окремо. Інші ж, розділені невеликими перемичками, витягуються, немов продовжуючи один одного.

Океанські жолоби дивно вузькі. Ніби це якісь провали в земній корі.

Одна із систем жолобів, починаючись у Аляски, огинає Алеутські острови, Камчатку і Курили, проходить поблизу Японії і завершується у Маріанських островів вже в Мікронезії. Вона перетинає декілька кліматичних зон - мало не від північного Полярного кола до екваторіальної смуги.

Дуже велика і інша тихоокеанська система жолобів, оздоблює узбережжі всієї Центральної Америки та більшій частині Південної.

Але найнесподіваніше - це те, що жолоба в Тихому, Індійському, Атлантичному океанах в принципі схожі за своєю будовою. У поперечному розрізі кожен асиметричний і нагадує розтягнуту галочку, якій інший читач, трапляється, позначає на полях книги зацікавило його місце. Крила галочки спускаються уступами. Їх частини то підняті, то опущені, як клавіші рояля. Дно - нешироке і, як правило, зовсім рівне.

Невідомо чому їх назвали жолобами (напевно, тому, що витягнуті і вузькі), але це справжні безодні - найбільш глибокі на Землі. У зв'язку з чим напрошуються ось які запитання.

Середня глибина океанського ложа - щось близько 5 км. А дно жолобів часто опущено майже на 10 км. Різниця в рівнях складає 5 км. Припустимо, що всі жолоба - просто прогини земної кори. Однак чому ці прогини йдуть вниз саме на 5 км, а не на 2 чи, припустимо, на 14 км? Може, у цьому є якась закономірність?

Крім того, деякі тихоокеанські безодні майже зовсім не засипані осадовим матеріалом, а глибини в них величезні. Значить, зовсім не від великих навантажень утворилися такі різкі вигини кори? А чому?

Вкрай загадкової штукою виявилися океанські жолоби. Головною ж подією цього часу слід визнати щось ще більш грандіозне.

... Ледь перевалюючись з борту на борт, зариваючись у атлантичну хвилю слабо піднесеним носом, «Віма» йшла суворо по паралелі в напрямку Африки. На перший погляд невелике судно могло здатися не дуже-то придатним для тривалих океанських плавань. Насправді це був виключно надійний корабель - маневрений і безвідмовний, заслужено користується репутацією доброго мореплавця.

ЕОТ він робить витончений розворот, різко змінює курс на південний, з тим щоб через задане число миль знову взяти право руля (тепер на захід, у бік американського берега) і знову перетнути Атлантичний океан в двадцять шостий раз. Такий човниковий маршрут вже цілком звичний для команди: «Віма» - океанографічне судно.

У той час вся наукова ескадра світу не нараховувала і дюжини кораблів. Але кожен з них був невтомним старателів, прославивши себе не якимись видатними кругосвітнє плавання, а регулярними експедиційними рейсами, які прямували майже без перерв з року в рік.

«Віма» належала Ламонтской геологічної обсерваторії, що ставила своєю найближчою метою вивчення дна Атлантики. Обсерваторія була заснована в 1949 р. на північному сході США, поблизу Нью-Йорка.

Дуже скоро з «Віми» виявили в океанському ложі щось дуже значне.

Тому сприяли дві обставини. Перше - оснащеність судна досконалим устаткуванням. Особливо чутливі ехолоти-самописці давали безперервну лінію рельєфу морського дна по всьому шляху слідування корабля. Причому помилки таких промірів не перевищували кількох метрів. І це на кілометрових глибинах! Крім того, з борту «Віми» часто робили сейсмічне зондування дна, фотографували окремі його ділянки і навіть вилучали зразки глибоководних опадів у вигляді довгих колонок, які вдавалося добути спеціальними вібруючими трубками, з силою впроваджуються в м'який грунт.

Другою обставиною було те, що очолювали всю цю роботу Моріс Юїнг (один з провідних геофізиків США тих років) і його учень Брюс Хізен - молодий, але вже визнаний фахівець з морської геології.

До вивчення Атлантики ці люди ставилися як до природного продовження своїх колишніх наукових занять. Моріса Юінга завжди цікавило будова земної кори, він постійно вдосконалював інструмент для її пізнання (тобто методи реєстрації землетрусів). Брюс Хізен раніше брав участь у прокладанні трансатлантичних телефонно-телеграфних кабелів.

«Віма» у двадцять шостий раз перетинала океан, і для дослідників все важливішим ставали деталі рельєфу, бо попередні рейси показали, до чого розпливчастими були старі уявлення про нього.

У першу чергу вчених цікавив Атлантичний вал. Він тягнувся вздовж усього океану з півночі на південь і був, поза сумнівом, паралельний протилежними берегів Атлантики. Характерні виступи Західної Африки (на північ від Гвінейської затоки) і Південної Америки (бразильський масив) повторювалися в ньому майже з геометричною строгістю.

Але це був зовсім не вал - справжній хребет з численними пасмами, розділеними глибокими западинами і долинами. Таке масивна споруда мало ширину до тисячі кілометрів - ціла гірська країна.

Хребет представляв собою безперервні ланцюги скелястих пагорбів з досить крутими схилами. Вершини піднімалися над підставою більш ніж на 2 км і на стільки ж не доходили до поверхні океану. Лише окремі з них долали всю товщу води, вириваючись з морського полону добре відомими островами - Ян-Майєн, Ісландія і Азорські (на півночі), Святого Павла і Вознесіння (у екватора), Трістан-да-Кунья і Буве (на півдні).

В обидві сторони від гребеня розходилися високі розчленовані плато. Вершини гір тут відстояли один від одного на 20-30 км. А між ними пролягали широкі розпадку.

Плато змінювалося серією паралельних зон (знову-таки паралельних!) Гірського рельєфу, з яких кожна, більш віддалена від осі хребта, лежала на більшій глибині, ніж попередня. Іншими словами, фланги центрального масиву розташовувалися як би терасами і так спускалися до крайових зонах передгір'їв.

Хребет був виключно магматичного походження. І ніде не помічалося будь-якого зминання у складки. Більше того, поверхню гір гребеня, місцями взагалі позбавленого осадових відкладень, складали корінні базальтові породи.

Юінг з Хізеном прийшли до думки, що весь Серединно-Атлантичний хребет (так вони його стали називати) порівняно молодий.

Ті пам'ятні плавання «Віми» 50-х рр.. стали початком відкриття глобальної системи серединно-океанічес-ких хребтів. Глобальної тому, що вона, як виявилося, охоплює майже всю земну кулю. Це скоріше гігантська звивиста смуга гірських країн, загальна довжина якої приблизно 75 000 км.

Право ж, ця перш невідома людям частину планети варта того, щоб хоча б просто окинути поглядом її всю.

Вона починається з хребта Гаккеля (відкритий радянськими дослідниками), який зароджується неподалік від шельфу моря Лаптєвих і перетинає Льодовитий океан паралельно ланцюга арктичних островів на всьому їх протязі від Північної Землі до Шпіцбергена. Тут хребет ще порівняно неширокий, і серединним його можна назвати лише умовно, тому що він поділяє полярний басейн на нерівні частини.

Вийшовши в Гренландське море, смуга гір через острів Ян-Майєн і Ісландію виривається в Атлантику. Тепер вона займає безсумнівно осьове положення і становит: ся на подив розмашисто. Її будова помітно ускладнюється. І сама зона гребеня, і простору по обидві I його сторони відрізняються сильно розчленованим і неспокійним рельєфом. Встановити його деталі до крайності важко: там, на дні - різкі перепади висот.

Був поставлений цікавий експеримент. Науково-дослідні кораблі «Петро Лебедєв» і «Академік Сергій Вавілов» одночасно пройшли Атлантику з півночі на південь паралельними курсами на відстані декількох миль один від одного. Коли порівняли їх ехолотний проміри, з'ясувалися великі розбіжності записів. Це довело, що перепади висот океанського дна належать окремим вершин і грядках, а не валів, і що рельєф хребта помітно змінюється не тільки поперек його простягання, але і вздовж. Високі гори поступаються місцем долинах, а за ними знову піднімаються вершини, іноді дуже вибагливою форми.

Згодом вся ця гірська країна буде відтворена на географічних картах як би поділеної в районі екватора надвоє: на Північно-Атлантичний і Південно-Атлантичний хребти. У місці їх зчленування - крутий вигин піднесеної смуги.

Все далі йде могутній хребет на південь, щоб, обійшовши пологою дугою Африку, продовжитися в Індійському океані.

Тут хребет (відкритий вченими ряду країн) теж не зовсім посередині акваторії. Він чомусь дещо зміщений до Мадагаскару. І в міру просування на північ ще більше відхиляється від осьового положення. За Мальдівськими островами він повертає до Аденської затоки і нарешті впирається в Африканський континент.

Але до завершення всієї глобальної системи ще далеко. Це закінчується лише одна з її гілок.

Інша направляється від Центрально-Індійського хребта на південний схід. Подолавши нові тисячі кілометрів, вона залишає позаду широкий прохід між Австралією і Антарктидою. А минувши Нову Зеландію, потрапляє в Тихий океан.

Знову хребет то розтікається смугою в тисячу кілометрів, то стає вдвічі вже. Величезною дугою охоплює весь південь великого океану, потім повертає на північ.

І на цей раз хребту (теж відкривали океанологи кількох держав) не вдається зайняти істинно серединного положення. Він помітно зміщений у східну частину басейну і, напевно, тому, отримав назву; «Східно-Тихоокеанське підняття».

За островом Пасхи він відразу розгортається вшир і опускається бее нижче. Особливо коли за екватором з'єднується з плато Альбатрос, яким і закінчується біля Північної Америки. Слід згадати ще про відгалуженні до берегів Чилі.

Як бачите, серединно-океанічні хребти не те що оперізують, а буквально обплітають нашу планету. Простір, займане ними, дорівнює половині площі всіх материків. Інших подібних гірських споруд на Землі немає.

До речі, це справедливо не тільки відносно займаної площі, а й в більш широкому плані. Вся система серединних хребтів і за зовнішнім виглядом, і за походженням відрізняється від континентальних гірських ланцюгів. Будучи породженням підводного вулканізму, вона не схожа навіть на ті сухопутні височини, що теж складені з пластів виверженої лави і попелу.

6 порівнянні з складчастими пасмами і говорити нічого. Такі гори, як Памір чи Кавказ, Юрські у Франції або Аппалачі в США, представляють собою

-Зім'яті шари осадових порід, загальна товщина яких може бути і 8 і 15 км. Осадових відкладень подібної потужності не існує ні на поверхні, ні в надрах серединно-океанічних хребтів.

На материках є також гірські системи, де всі пласти сильно зміщені. Такі, наприклад, Скелясті гори на заході США. Там великі брили земної кори, закинуті догори вздовж лінії великого розлому, здаються розкиданими і здибленими. І в цих споруд мало спільного з гігантами підводного царства.

За своєю будовою глобальна система серединно-океанічних хребтів - абсолютно самостійний і принципово інший тип рухливих поясів Землі.

Глибоководним бурінням встановили вік океанського ложа. Ніяких невідомих геологам порід не виявили. Там постійно зустрічалися широко розповсюджені на материках ізвестковогліністие і кременисті відклади, а поблизу підводних вулканів - туф. Все це показувало, що процеси утворення осадових порід єдині для всієї планети. Але от товщина осадового чохла виявилася зовсім несподіваною. Вона танула в міру наближення до гребеня серединного хребта і там сходила нанівець. Точно так само убував і вік донних відкладень. Лише на значній відстані від хребта (причому цілком симетрично, в обидві сторони) перебували відкладення, що утворилися приблизно 100 млн. років тому. Ще далі, зовсім уже на околицях океанів, траплялися гірські породи в 1,5 рази більше. Нічого давніший в пробурених свердловинах не виявилося.

У океанської корі не виявили нічого схожого на гранітний шар. Його тут просто не існує. Нижче осадових порід (там, де вони є) починається базальтовий фундамент. Правда, без різкого переходу. До деякої глибини осадові відкладення ще чергуються з базальтами.

Сейсмічними зондуванням вдалося підтвердити »що існують два типи земної кори (про це говорив ще Вегенер) - океанська і континентальна. Товщина останньою в середньому 35-40 км, в районах високих гір - удвічі більше. Вона тришарова: внизу - найбільш щільні гірські породи типу базальтів, вище - гранітного типу, нарешті - потужні осадові пласти. Кора океанська значно тонше - всього 5-7 км. Гранітного шару немає і в помині.

Так підтвердилося припущення, що на місці океанів ніколи не було континентів і що розповіді про потонули материках кшталт Атлантиди - не більше ніж гарний міф.

Однак продовжимо про серединно-океанічних хребтах. Майже по всій їх протяжності вздовж осі виявили глибоку ущелину. Колись про нього не знали. Місцями ущелині звужується кілометрів до п'ятнадцяти або стає вдвічі ширше. З боків його обрамляють високі гірські уступи. А дно лежить на великій глибині - від 3 до 4 км.

Вона анітрошки не скидається на глибоководні жолоби. Ті мають дугоподібну форму, а це витягнулося по прямій. У тих дно спокійне, тут стирчать скелясті піки і маса інших нерівностей.

Ущелина назвали рифтом, До нього приурочено безліч несильних землетрусів, осередки яких знаходяться не глибше 20 км.

До речі, рифти відомі і на суші. Хоча, звичайно, далеко не такої довжини. Хто не чув про Байкалі! Це частина протяжної ланцюга опущених блоків земної кори. Десятки мільйонів років тому тут ще лежала велика горбиста рівнина. Але потім її розсікли поздовжні тріщини, від чого і утворилася серія провалів. Найбільший з них став байкальської западиною - рифтом.

Його розсування продовжується і понині. Чому, зрозуміло, супроводжують землетрусу. Їх вогнища теж частіше перебувають не під навколишніми горами, а під самою улоговиною. Справа в тому, що площині розломів, породили провал, похило йдуть під нього, і саме там відбуваються усунення кори. Тріщини досягають мантії Землі, по них колись піднімалася магма. Іншими словами, рифт - це своєрідна повільно розширюється ущелина, яка проникає в надра планети до її підкорових глибин.

Байкальський рифт - не єдиний на материках. Улоговина, по якій протікає Рейн, теж рифт. У цій западині вмістилися такі великі міста, як Майнц, Мангейм, Страсбург, Фрайбург. За її краях підносяться з боку ФРН хребед Шварцвальда, а з французькою-Вогези. В цій обмеженій розломами порівняно молодий долині з глибини піднімається підвищений потік тепла.

Але сама могутня система континентальних рифтів в босточной Африці. Вона тягнеться від Червоного моря і Аденської затоки через території тринадцяти держав аж до низовий південній річки Замбезі. Тут розташувалися найбільші озера - Рудольф, Ківу, Рук-ві, Танганьїка, Ньяса. Звичайно, це не щілину в буквальному сенсі слова («рифт» - по-англійськи щілину). Такою її можна вважати тільки на тлі широкого припод-нятбго простору, що розкинулося навколо. Тому про рифтах правильніше говорити як про переривчастої смузі порівняно вузьких знижень зі стрімкими бортами.

На дні африканських рифтів - нагромадження роздроблених брил кори і невеликих гірських порід. Місцями там зустрічаються конуси вулканів, на схилах яких видно потоки застиглої лави.

Цими долинами розсічений дуже стародавній фундамент, становить як би ядро ​​Африканського материка. І розсічений «зовсім нещодавно» - не більше 30 млн. років тому. Ці ріфти теж досить молоді.

Їх сейсмічна активність добре відома. Особливо часті слабкі поштовхи (часом до тисячі в місяць), але трапляються, хоча й рідко, серйозні землетрусу. Всі осередки розташовуються знову-таки не глибше 40 км - досить близько від поверхні. Причому зміщення підземних пластів спрямовані поперек простягання рифтів, з чого випливає, що кора в цих місцях відчуває явне розтяг.

Але чи справді осьові долини океанських хребтів - аналоги континентальних рифтів?

Серединно-Атлантичний хребет включає в себе Ісландію. По суті, ця частина суші - не що інше, як океанське дно, що піднялося над водною поверхнею. Острів перетинає центральна западина, яка служить продовженням підводних осьових долин. Її, так само як рейнський і байкальський рифти, обмежують з боків глибокі розломи. З нею пов'язані всі ісландські землетрусу. На острові близько 150 вулканів. Більшість їх тягнеться рядами уздовж великих тріщин земної кори. Тут же б'ють численні гарячі джерела і фонтанують знамениті гейзери. Кору в Ісландії явно рве якесь розтягнення. А вік усіх геологічних споруд і тут не перевищує декількох десятків мільйонів років.

Подібність безсумнівне. Правда, байкальська і рейнська западини тримаються осібно. Але зате інші їх материкові подібності в ряді місць все-таки стикуються з океанськими осьовими долинами. Зокрема, індійська гілку серединно-океанічних хребтів, минувши Аденську затоку, буквально впирається в узбережжі, звідки йдуть в глиб континенту ріфти Східної Африки. Так що ж, вони йдуть як продовження підводних ущелин або таке зчленування - чиста випадковість?

Ріфти материка і схожі на океанські, і відмінні від них. І ті й інші високосейсмічни. І там і тут існують вулкани, паралельні тріщини, розривне розтягання, а на нерівному дні громадяться підняті і опущені блоки. Але в одних кора тонка, океанська. У інших-потужна, континентальна, складена значними осадовими відкладеннями в поєднанні з шарами гранітного і базальтового типів.

І ще одне безсумнівно: Рифт - це такі щілини, через які глибинне речовина, надра кори і поверхня планети повідомляються один з одним.

Все знову відкрите було настільки близько до того, про що свого часу говорили ранні мобілісти, що про них не могли не згадати. 60-і рр.. Спалах бурхливого інтересу до відродженим ідеям. Безліч публікацій. Мобілізма не тільки воскрешають, але (і це головне) доповнюють, розвивають, вдосконалюють.

Сейсмологи виявили, що океанська кора і шари під нею - приблизно до глибини 70 км - відрізняються жорсткістю; тільки нижче простягаються розм'якшені пластичні породи. І місце дії горизонтальних мантійних течій переноситься під цю дуже товсту оболонку - літосферу. У новій моделі переміщається вже не одна тонка океанська кора, а вся літосфера. Це вона розсовується в рифтах занурюється в жолобах.

А ось ще доповнення: опади на глибоководному дні захоплюються під континенти, де «гранітізіруются» і поповнюють собою материкові брили.

Розростанням океанського дна правдоподібно пояснюється дуже багато чого. Паралелізм атлантичних берегів - вони повільно віддаляються один від одного, будучи краями однієї тріщини, колись распоровшей прамате-рік. Осьовий положення серединно-атлантичних хребтів - воно природно, якщо кора в рифтових долинах нарощується симетрично в обидва боки. Неосевое положення Східно-Тихоокеанського підняття - теж зрозуміло, раз американські континенти ось вже приблизно 160 млн. років рухаються йому назустріч, все більше перекриваючи східне крило знову утворюється тут дна.

Переконливе тлумачення отримують і інші важливі явища природи. Неглибокі землетруси та вулканізм рифтових зон викликані розсуванням ще тонких плит і впровадженням розм'якшеного речовини верхньої мантії в утворилися тріщини. Порівняльна молодість і маломощность осадового чохла в океані - результат безперервного поступального руху дна і занурення його в мантію в районах жолобів. Начебто зрозуміло, чому ці протяжні западини представляють собою справжні безодні - адже поряд знаходяться спадні (охолодити) гілки конвективних течій.

Геофізики вже давно саме в тих місцях відзначали землетрусу з вогнищами на дуже великій глибині - до 700 км. Питання про причину подібних поштовхів залишався відкритим. Нова концепція і на нього пропонує відповідь, ці зрушення пов'язані з заталківаніем краю океанської кори у верхню мантію (пізніше процес був названий субдукцією).

Погодьтеся, нової теорії не можна відмовити в стрункості. Вона комплексна і заснована на принципі замкнутих циклів, які можуть повторюватися. Більше того, дивно сучасна, оскільки спирається на ідеї саморегуляції і автоматизму: безперервне оновлення океанської кори відбувається одночасно з переробкою її відмираючих ділянок.

Між іншим, на аналогічних замкнутих циклах обміну речовиною побудовані відносини повітряної оболонки нашої планети з океанами. На тому ж тримаються всі складні екологічні перетворення в біосфері. І якщо вважати, що жива природа - породження неживої, то цілком природно припустити, що вона скористалася не тільки матеріалами останньої, а й хоча б самим загальним принципом безвідходної технології їх переробки. Принцип же цей найбільш раціональний. Може, вічне відтворення, притаманне біосфері, не щось унікальне, а, навпаки, закономірне продовження загального геологічного процесу?

Однак повернемося до деталей неомобілізма. Обійдений попередниками питання про походження води в океані дозволив професор Прінстонського університету Гаррі Хесс, запропонувавши досить оригінальний механізм.

Хесс, цікавився не тільки морською геологією, а й складом верхньої мантії, прийшов до висновку, що вона складена перідотітов. Лабораторними дослідженнями було встановлено: у перідотіт сейсмічні хвилі поширюються з тією ж швидкістю, що і в мантії Землі.

У цій важкій породи є примітна властивість. Що міститься в ній олівін, з'єднуючись з водою при температурі близько +500 ° С, утворює серпентин (зелений з прожилками мінерал, що складає камінь виробу, прозваний уральськими умільцями змійовиком). Так ось, при повторному-нагріванні серпентин виділяє воду і знову перетворюється на олівін, відновлюючи тим самим колишню щільність перідотіта.

Знаючи, наскільки часто серпентинітів виявляли поблизу рифтових долин, Хесс уклав, що ця порода з'являється після того, як перідотіт, що піднімається тут все ближче до поверхні дна, проходить, остигаючи, пятісотградусную смугу і взаємодіє з перегрітою парою, що виділяється з мантії. А коли океанська кора після довгої подорожі виявляється над низхідній гілкою конвективного потоку і, занурюючись в мантію, нагрівається до тієї ж температури, то відбувається зворотна реакція. Вивільнена при цьому волога піднімається на поверхню. Процес йде давніх-давен. Він-то спочатку і забирав велику частина виділяється пара на будівництво океанської кори, а потім наповнював водою океани. Тому-то вода в них стара, а постійно оновлюється дно вічно молоде.

Але було б помилкою думати, ніби неомобілізм звівся лише до відродження гіпотез Вегенера і Фішера, оснащених механізмом Холмса, доповненнями Хесса та інших. Він дав імпульс теоретичним розробкам, а згодом і цілого потоку надзвичайно важливих досліджень, які підняли геологічну науку на більш високу ступінь.

Канадського професора Дж. Тьюзо Вільсона з Торонтського університету цікавила сейсмічність глибоководді. А також розломи земної кори. Він побачив у них не окремі випадки, а відображення глобальної закономірності. На його думку, більшість нині активних зон на планеті (рифти, жолоби, молоді гірські системи) пов'язані в безперервний ланцюг, що оперізує Землю і розділяє її поверхню на кілька великих жорстких плит. Роль сполучних ланок у цьому ланцюгу найчастіше як раз і грають ті чи інші ділянки розломів.

Вільсон вважав рух великих жорстких плит земної кори впорядкованим.

Ось одна з них - Тихоокеанська. Вона грандіозна. З півдня і сходу обмежена серединним хребтом. Він упирається в Північноамериканський континент поблизу Каліфорнійського затоки і зчленовується тут з підводного поперечної тріщиною, яка триває на суші по трасі добре відомої системи розломів Сан-Андреас (між Лос-Анджелесом і Сан-Франциско) і далі знову пірнає в океан. Там, біля острова Ванкувер, вона трансформується (тому-то Вільсон і назвав такі розломи трансформаційний) в останній короткий відрізок серединного хребта. Він теж обмежений підводного тріщиною. Але тріщина проходить вже ближче до канадського узбережжя. І врешті-решт знову-таки трансформується в інший розлом-огинає алеутську острівну дугу. Інакше кажучи, з'єднується з глибоководним жолобом. Вся західна межа плити збігається із сильно витягнутою системою таких жолобів - від Камчатки і Курил до акваторії, що лежить на південь від Нової Зеландії. Плита зароджується в зоні осьових рифтів, переміщається на північний захід і підсувається під острівні дуги тихоокеанської околиці. Скільки народжується з мантії, стільки і йде назад в неї в зонах поддвига,

Але це тільки один з варіантів переміщення. Плити можуть і повертатися або, стикаючись, м'яти передові фронти один одного. Так Вільсон уявляв собі, зокрема, освіта молодий гірської системи, що включає в себе Альпи, хребти Балкан, Туреччини, Кавказу, Середньої, Центральної і Південно-Східної Азії.

Пізніше вдалося підтвердити, що зміщення по транс-формним розламах відбуваються саме в тих напрямках, які вказав канадський геофізик.

Ідея Вільсона стала суттєвим доповненням не-омобілізма. Весь цей теоретичний комплекс пізніше назвали глобальної тектонікою літосферних плит, маючи на увазі безперервне оновлення океанського дна і переміщення великих сегментів літосфери під дією мантійних потоків у масштабі всієї планети.

Протягом декількох років ідеї нової глобальної тектоніки (неомобілізм називають і так) заволоділи умами багатьох вчених у більшості країн. Про них заговорили як про революційні.

Невдовзі з'явилося й цікаве удосконалення уявлень про механізм мантійних течій. Це був як би побічний результат при розробці зовсім іншої наукової проблеми.

... З ім'ям академіка Отто Юлійовича Шмідта перш за все пов'язані блискучі прориви радянської науки в галузі полярних досліджень. Але він був також і космогоніст, автор гіпотези про походження планет. В її основі давня ідея згущення околосолнечного га-ЗОВО-пилової хмари. Про те говорили ще мислителі XVIII ст. Іммануїл Кант і П'єр Лаплас. Але на відміну від них Шмідт вважав за краще «холодний» варіант.

Так, Земля, вважав він, як і всі тіла Сонячної системи, сформувалася холодною. Лише після часу в ній почала зростати внутрішня теплота - від здавлювання надр (неминучого при збільшенні обсягу планети) і радіоактивного розпаду. Земля - ​​поганий провідник тепла, і тому воно накопичується всередині неї. Розігрів ж робить її надра пластічнєє. І тоді матеріал планети (до того більш-менш однорідний) починає розшаровуватися: важкі маси, що містять у собі багато заліза, опускаються, легкі спливають до поверхні. Так у центрі планети формується залізне ядро. А з'єднання інших металів і кремнію (менше щільні) утворюють її зовнішню оболонку.

Ці переміщення, що почалися кілька мільярдів років тому, відбуваються понині і далеко ще не завершені. Триває радіоактивний нагрів. Пластичними залишаються глибинні надра Землі. І повільно-повільно розшаровується вона на сфери різної щільності ...

Така гіпотеза Шмідта. Аналогічну запропонував і англієць Фред Хойл. Він виходив з того, що низька температура - обов'язкова умова для утворення планет, зокрема Землі, оскільки розігрів газово-пилової туманності, викликаючи її розширення, зруйнував би її.

Розрахунки показали: спочатку радіоактивні елементи рівномірно розподілялися по всьому об'єму Землі, і їх розщеплення цілком могло в подальшому забезпечити потрібний розігрів планети. До того ж виділяється тепло повинно було затримуватися в надрах унаслідок поганої теплопровідності кам'яної оболонки.

Більше того, виявився ще одне джерело тепла. Сам процес розшарування усередині планети (насамперед переміщення важких залізних мас до її центру) теж супроводжувався виділенням тепла. Це джерело в продовження більшої частини розвитку Землі діяв з меншою потужністю, ніж радіоактивне розщеплення.

Ідею густинного розшарування Землі розвинув радянський геофізик Олег Георгійович Сорохтін з Інституту океанології АН СРСР. Він захопився тектонікою плит вже зрілим ученим, дослідником Антарктики. Віддаючи належне універсальності і послідовності цієї системи поглядів, він не міг не помітити її прогалин. Почав він у 70-х рр.. з ревізії уявлень про ядро ​​Землі.

Виявилося, що воно не може бути ні чисто залізним, ні тим більше залізно-нікелевим - ці матеріали для нього занадто щільні і тугоплавкі: у ядрі набирається надлишок ваги мало не в 15%. З чого ж тоді йому полягати?

Сорохтін був далекий від думки, ніби теорія тут зайшла в глухий кут. У заліза, мандрівного до центру Землі, уклав він, мабуть, все-таки є супутники - легкі елементи.

Спробував сірку. Про ядрі з сірчистого заліза говорили і раніше. На жаль, цього з'єднання було зовсім мало в найдавніших вивержених породах. Неймовірно, щоб з нього виявилося побудованим ядро, що включає в себе нині приблизно третину маси всієї планети.

Добавка з чистого кремнію або чистого алюмінію не підійшла. Так само, як кремнезем, глинозем, окису магнію та кальцію. Одні при високому тиску були несумісні з окисом заліза, інші в тих же умовах дуже погано розчинялися в залозі.

Водень? У зв'язку з ним доречно згадати наступне. Тоді ж, на початку 70-х рр.., Спроба пов'язати космогонічне і геологічне розвиток Землі в єдине ціле призвела радянського вченого В. Н. Ларіна ось до якої версії. Відомо, що переважаючими в протопланетному диску на стадії його відділення від протосонця повинні були бути гідриди - сполуки металів з воднем (саме цього елемента найбільше в атмосфері зірок). Хоча водень сам по собі найлегший з елементів, він, вступаючи в хімічний зв'язок з металами, аніскільки не зменшує їх щільності. Таке його природна властивість.

Це міркування і лягло в основу принципово нової моделі сучасної Землі, Його внутрішній тверде ядро ​​складається з гідридів металів (виключно щільних), зовнішнє рідке ядро ​​- з металів з розчиненим у них воднем, нижня мантія - тільки з металів, а верхня мантія і кора - з силікатів (сполуки кремнію) і оксидів (з'єднання кисню). У ході геологічного розвитку нашої планети гідриди переходять в метали, а водень при цьому виділяється з її надр. Така дегазація веде до розширення Землі, до збільшення її обсягу, так як вихідні метали менш щільні, ніж гідриди.

Іншими словами, це змінений варіант давно відомої гіпотези розширюється Землі. Але і в ньому не вдалося подолати ось якого головного протиріччя. Якби Земля дійсно розбухала і, так би мовити, тріскалася по швах, то материки на ній повинні були б знаходитися на рівній відстані від «швів». Однак такому умові відповідає ситуація тільки в сучасній Атлантиці. У Тихому та Індійському океанах - все зовсім інакше. Отже, тут треба хоча б частково допустити або дрейф континентів, або фіксизму з його зникненням материків в океані, не вносячи при цьому нічого нового в механізм дії ні того ні іншого, Ні, гидридні гіпотеза не додала ясності в уявлення про еволюцію нашої планети. Хоча вона безсумнівно цінна прагненням поставити розвиток всіх оболонок Землі в залежність від того, що відбувається в її ядрі. Загалом, на думку Сорохтіна, водень теж не годився в постійні супутники подорожує залозу.

Що ж залишалося? Кисень. З нього, напевно, і слід почати пошук легкої добавки. Він же - найпоширеніший на Землі елемент!

На жаль, експерименти в лабораторії довели: окис заліза для ядра занадто вже легке. Але і це не збентежило Сорохтіна. У заліза є ось яка особливість. Він належить до так званих перехідних металів. Деякі внутрішні електронні оболонки його атомів як би не заповнені. При високих тисках і температурі в ньому перебудовуються електронні порядки, від чого навіть змінюються хімічні властивості: воно стає одновалентних.

У цих перетвореннях, здатних, здавалося б, викликати у геофіз-ка лише академічний інтерес, Сорох-тин побачив рішення важкого завдання.

У принципі залізо дуже прихильно до агресивності кисню. Хто не знає, як жадібно іржа пожирає все створене з цього металу-від цвяхів до корабельних корпусів! Іржа - це гідроокис заліза (зауважте, на поверхні Землі вона буквально всюдисуща), в ній кожен атом металу утримує атом кисню (а то й більше).

Але такий зв'язок, як з'ясувалося, міцна тільки в звичайних умовах. При сильному стисненні і нагріванні вже потрібні зусилля Двох атомів заліза (сделавшегося одновалентних), щоб утримати атом кисню.

А якщо вже тепер на два атоми заліза доводиться лише один атом кисню, щільність окису зростає, причому точно на ту величину, якої не вистачало для моделі ядра. Таким чином, ідея земної серцевини, що складається з окису заліза, отримала переконливе теоретичне обгрунтування.

На нижній межі мантії окис одновалентного заліза цілком може розплавитися і, отже, утворити рідке ядро.

Як відомо, надра Землі складаються головним чином із складних мінералів, а аж ніяк не з парних сполук елементів. Не створює чи ця обставина непереборного перешкоди моделі Сорохтіна? Зовсім ні. Досить згадати про інше, цілком доведений перетворенні речовини в нижній мантії - про розщепленні мінералів (в основному силікатних) на прості оксиди, серед яких є і оксиди заліза.

Сорохтіна цікавила і чисто хімічна сторона справи. Оскільки частина кисню в момент фазового перетворення звільняється, він вирушає на пошуки іншої «жертви», у тому числі і не зв'язаного заліза (при утворенні Землі до її складу входило і воно). І вирушає не куди-небудь, а вгору, так як він елемент порівняно легкий. З часом, навантажившись цим залізом, кисень знову в складі простий окису (чи мінералу) зробить чергову подорож до центру Землі.

У своїй моделі Сорохтін простежує і подальшу долю речовини, що опинився в ядрі. Спадна здатність заліза до хімічних зв'язків рано чи пізно повинна призвести до розпаду оксидів з виділенням чистого металу. А значить, і з ще одним етапом вивільнення кисню і подальшого підйому його вгору. На цей раз з кордону між рідким ядром і знаходяться всередині нього твердим ядром. Твердим тому, що змінилося речовина вже вимагає для свого плавлення більш високої температури, ніж існуюча на сьогодні в самої земної серцевини.

Поверхня ж рідкого ядра - це місце, де первинна суміш речовин звільняється від важкої фракції. Але не повністю. Більша її частина ще залишається хімічно зв'язаної. Однак і порівняно малої втрати заліза достатньо, щоб виникла та різниця в щільності речовин, завдяки якій понад легке піднімається.

У верхній мантії воно розтікається в сторони, розтягуючи кору і розтягування її плити. Так шютностная конвекція стає рушійною силою дрейфу континентів. Вони, захоплюємося мантійними течіями, прагнуть розташуватися поблизу спадних потоків.

Характерний результат хімічного аналізу базальтів різного віку: чим вони старші, тим більше в них заліза.

Сьогодні справедливість теорії тектоніки плит при-1н «на в усьому світі. Переміщення материків підтверджено спостереженнями з космічних апаратів. Наро-ждміе океанської кори дослідники побачили своїми очима, коли побували в Рифт Атлантики, Червоного моря, на дні Тихого і Індійського океанів. Радянські, американські та французькі акванавт єдині у своїх розповідях про те, як тріскається розтягуючої дно, і про молодих вулканчик, які піднімаються з таких щілин.

А ось ще одне непряме підтвердження справедливості тієї ж неомобілістской моделі. Досить несподіване.

Вік Місяця, як відомо, близький до віку Землі (4,6 млрд. років). Зараз нічне світило знаходиться від нас на відстані 60,3 земного радіусу і повільно віддаляється на 3,8 см на рік (встановлено лазерної локацією). Вчені більш-менш одностайні в тому, що на самому початку Місяць був разу на три ближче. Однак швидкість її тікання не залишалася постійною, інакше, щоб вийти на нинішню орбіту, їй було б потрібно 6,3 млрд. років. В Інституті фізики Землі АН СРСР зробили розрахунок змін місячної орбіти і встановили, що своїми метаморфозами вона чимало зобов'язана зіткнень і розколів континентів.

Як у наші дні, так і в далекому минулому в Світовому океані під дією місячного притягання відбувалися припливи і відливи. При цьому запізнення приливних хвиль океану виявляється тим більшим, чим сильніше вони розсіюються в мілководних басейнах, тобто чим щедріше розкидані по поверхні планети крайові моря. І навпаки, менше запізнювання земних припливів говорить про те, що території шельфових вод невеликі. Визначення таких запізнювань дозволяє судити про розташування континентів в давні геологічні епохи. На найдавнішої Землі за часів, віддалені Від нас на 2,4-1,6 млрд. років, формувалися розрізнені протоматерікі, що супроводжувалося помітним зростанням площі крайових мілководних басейнів. Тому й Місяць відсувалася від Землі порівняно швидко.

Така картина особливо переконливо виглядає поряд з іншими розрахунками вчених з Інституту геохімії та аналітичної хімії АН СРСР. Тут вдалося простежити - від епохи до епохи - поступове збільшення площі земної суші. Приблизно 2,6 млрд. років тому її було раз на 10 менше, ніж зараз. А через мільярд років - уже лише в 3 рази менше. До початку ж палеозою (600 млн. років тому) ця різниця скоротилася до 28 відсотків.

Можна спробувати уявити собі, як мінявся вигляд Землі. Десь 2,6 млрд. років тому її мозаїчний, мабуть, материковий наділ був укупі не багатьом більш сучасною Антарктиди (можливо, в оточенні островів). Воно й зрозуміло. Ядро планети ще маленьке, циркуляція речовини в мантії тільки набирає силу, протяжність рифтових долин, де народжується океанська кора, не так вже й велика. Тому й зон під-двига плит поки небагато.

Втім, строго кажучи, сушу в той час представляли не тільки ті протоматерікі і сусідні з ними острова. Світовий океан був у процесі освіти, розрізнені басейни ще не злилися воєдино, отже, серединний хребет, а напевно, також частина майбутнього морського ложа залишалися не залитими водою. (Хоча, як ви тепер знаєте, і сам хребет, і ці «заготовки» океанського дна складала аж ніяк не континентальна кора.)

І ось глибокі розломи, крізь які піднімається розігріте мантийное речовина, поширюються по все більшій поверхні планети. Істотно змінюється і масштаб «виробництва» нової кори - океанської, материкової. Мільярд років потому загальна площа суші (істинно материкової, так як океан вже цілком став Світовим) досягла розмірів нинішньої Євразії. Але ця суша ще не була єдиною, хоча зіткнення йшли, про що говорить скорочення числа крайових мілководних морів.

До початку палеозою (600 млн. років тому) помітний «недолік» суші порівняємо, мабуть, з величиною обох сучасних Америк, разом узятих, - понад 40 млн. км2. Наближається час сверхконтінента Пангеї. Скоротилася протяжність шельфів. Різко зменшилося запізнювання приливних хвиль. Сповільнився і «догляд» Місяця.

Тут, до речі, неважко обчислити темпи наростання суші в різні часи. Протягом палеозою - по 0,007 кв. км на рік. Тільки не потрібно представляти це собі як щорічна поява десь на Землі цілого «поля» в 7 га. Надбавка складається з новоутворень, розкиданих по планеті. А на молодій Землі темп приросту суші, судячи з усього, був майже вдвічі менше. Так принаймні бачаться ті далекі часи, висвітлених аналітичним пошуком дослідників нашої планети.

Однак яке все це має відношення до проблеми походження життя на Землі? Сорохтін переконаний: пряме, оскільки сучасний рівень знань дозволяє більш достовірно, ніж раніше, змоделювати умови ранньої стадії еволюції Землі. Цього разу дві колії - геологія та біохімія - благополучно поєднуються. Судіть самі.

Уявіть собі поверхню первинної Землі, вдивляючись в то далеке минуле крізь призму неомо-білізма.

Отже, час дії - 4,6 млрд. років тому. Планета млява. Газово-пилова речовина, що стала для неї матеріалом та освічене вибухом наднових зірок, повністю стерилізовано жорстким космічним випромінюванням. Ні атмосфери, ні океану. Космічний холод. Сонце світить на третину слабкіше, ніж в наші дні.

Але в надрах планети поступово вже йде радіоактивний розігрів, від чого зменшується в'язкість всього укладеного в ній речовини. Позаду півмільярда років. Йде повільне, дуже повільне розшарування цієї речовини по щільності. Початок виділятися ядро ​​Землі. Прийшли в рух мантійні течії. Водяна пара, вуглекислий газ, азот вириваються з підземного полону. Більшу частину пара поглинає розігрітий олівін поблизу поверхні планети. Океану все ще немає. Над Землею - оболонка азоту та вуглекислого газу. Парниковий ефект. Температура піднімається до 50 ° С, місцями до 100 ° С. Ріфти охоплюють все більшу частину планети. Їх активність наростає. Тут працюють не поодинокі «реактори» по виробництву первинного органіки, а багато по всій протяжності рифтових зон.

Дуже пористий реголіт первозданного грунту (подібний грунту сучасної Місяця) поглинає значну частину конденсується з пари води. Там, під тонким шаром вулканічного попелу, службовця захистом від сильного ультрафіолетового випромінювання, накопичується органіка і синтезуються біополімери. Пеп-ли в достатку містять активні каталізатори: вільні хром, залізо, кобальт, нікель, свинець, платину. Дрібні пори реголіту надають йому властивості губки, у якій висока концентрація амінокислот, нуклеідов, жироподібних речовин, каталізаторів та інших цеглинок народжується життя. Потім її примітивні форми перемістяться у воду молодих басейнів.

А як же з згубним впливом кисню первинної атмосфери? Такого дії, вважає Сорохтін, просто не було або майже не було. Вся справа у вільному залозі. Зараз його в мантійних речовині (та і в лаві вулканів) немає. Пам'ятайте, воно пов'язувалося киснем, звільняється в міру росту ядра Землі? А тоді в мантійних речовині, що піднімалися в Рифт, вільного заліза містилося більше 13 відсотків. Воно-то й не давало накопичуватися кисню в тодішній атмосфері. І відбувалося це на величезних просторах. Адже процес йшов не в одиничних розрізнених вулканах начебто курильського Тяті або камчатського Толбачік, не епізодично в моменти рідкісних вивержень, а майже постійно і по всій протяжності рифтових зон.

Вулкани, подібні сучасним далекосхідним, взагалі з'явилися не одномоментно з рифтам, а лише з розвитком поддвига плит. Ще пізніше в магматичні вогнища, що живили ці вулкани, почали надходити на переплавку осадові породи, що, мабуть, не могло не позначитися на складі стікала лави, вивергались газів і попелу.

До речі сказати, по моделі Сорохтіна присутність у первинних рифтах вільного заліза добре забезпечувало сировиною (поряд з іншими реакціями) і органічний синтез. Зустріч заліза з окисом вуглецю і водою давала метан, а взаємодія з азотом і водою - аміак (залізо відбирало кисень у води та вуглецю), тобто ті самі продукти, які були вихідними при отриманні цеглинок білків і нуклеїнових кислот у всіх класичних лабораторних дослідах. При подібному варіанті більша частина метану й аміаку пов'язувалася в органіку тут же, на місці.

Як бачите, така модель, не входячи в суперечність ні з експериментами біохіміків, ні з даними геологів, дозволяє зробити істотний крок у вирішенні проблеми походження життя на Землі. Багато колишні дослідники шукали це рішення у встановленні географічного місця появи протобионтов. Як ви пам'ятаєте, це були і океан, і вулкани, і вологі глини ...

А скільки було зламано списів у спорах про час зародження життя на Землі! Не так вже давно сліди організмів знаходили тільки в породах не старше 500 - 600 млн. років. І саме цей час вважали потрібним кордоном. Пізніше дослідники стали відсувати його всі. Далі в минуле. А керувалися знову-таки не теоретичними обгрунтуваннями, а чисто емпіричними даними. Так було і з відміткою в 2 млрд. років, коли на кордоні Канади і США в гірських породах району Великих озер знайшли вуглецеві речовини - «візитні картки» організмів саме такого віку. Подібний результат дав радіоізотопний аналіз зразків з Поділля на Україну. Відмітка змістилася до 3 млрд. років тому і більше, коли ознаки перебування настільки «старих» бактерій виявили в Південній Африці, а потім у керні, піднятому з дуже великої глибини при бурінні дослідної свердловини на Кольському півострові. Ще 500 млн. років додали сліди життя, які залишили в Західній Австралії нитчасті і сферичні тільця довжиною в мікрометр і товщиною в долі мікрометра. Тоді ж, як вважається, виникли строматоліти - вапнякові будівлі, зведені в найдавніших водоймах мікроскопічними водоростями і бактеріями.

Сьогодні деякі вчені стверджують, що треба говорити про позначку в 4 млрд. років тому. Самий ранній вуглець біологічного походження зустрівся в Західній Гренландії, в гірських породах, вік яких досягає 3,8 млрд. років. Але ж у істот, що залишили цей вуглець, повинно було бути час, щоб встигнути розвинувся до такого стану (правда, дехто сумнівається: чи справді той западиогренландскій вуглець на живими істотами?).

Сорохтін теж називає 4 млрд. років. Але обгрунтування у нього інше: це початок формування ядра Землі, початок її дегазації. Саме тоді (не раніше) могло статися зародження життя на планеті. У тому-то й справа - «могло». Модель встановлює куди більш важливе, ніж тільки час і географію цієї події. Вона встановлює його місце в системі, в складному процесі трансформації космічної матерії. І тоді виникнення життя - природний наслідок еволюції самої планети.

Але як тільки так, варто задуматися ось над чим. Не визначався чи і подальший хід розвитку біосфери постійною роботою все тих же глибинних механізмів Землі?

Питання непросте. Земля-машина життя? ..

ВАРІАЦІЇ У СТИЛІ РЕТРО.

Хід еволюції життя дивно примхливий. І настільки ж загадковий. Кожен поворот - несподіванка. Не знаю, чого в палеонтології - науці, що вивчає древню життя, - більше: відкриттів або всіляких «чому» та «чому». Не випадкові нескінченні суперечки про рушійні сили мінливості організмів. І взагалі, що в ній провідне? Цілеспрямований поступальний перехід від простих систем до складних або випадкові стихійні сплески активності, що пригнічують і витісняють конкурентів? Є у розвитку всього живого на Землі такі несподівані зигзаги, які начебто ніяк не пояснити ані природною потребою організмів у зміцненні оборони або у посиленні агресивності, ні пристосуванням до умов середовища. Таких зигзагів чимало. Їх відкриття відбувалося в різні часи. Про причини їх появи фахівці дискутують багато років, намагаючись знайти щось спільне у таких подіях, виявити закономірності, взаємозв'язки. Знову і знову уточнюють деталі давніх «віражів» природи, не перестаючи дивуватися їх дивацтв, вдивляються в особливості минулих часів і, звичайно, не втрачають надії знайти розгадку.

Давайте вдивимося і ми. Тим більше що ряд розгадок, як виявилося, не так вже недоступний.

... Гори Уельсу давно вабили до себе Адама Седжвіка. Почасти суворістю пейважа, частково тим, що місцеве кельтське. Населення цієї західній частині Великобританії ревно зберігало свої стародавні звичаї, свою мову. Але самим притягальним в тих горах він вважав занадто зім'яті складки. Воно й зрозуміло - Седжвік був геологом, професором Кембриджського університету.

І ось під час експедицій 1835 р. його виявив виходи на поверхню дуже давніх сланців. Вони вкрай здивували його. Під ними лежали пласти, майже позбавлені залишків життя. У сланцях ж з'являлося неймовірне достаток уламків раковин, панцирів і скелетів морських тварин.

Знахідок було так багато, немов, він бродив по піщаному дну сучасної теплою лагуни під час відливу. Справжнє кладовище морських тварин. Але яких! Різноманітність видів просто вражало. Причому жодна з виявлених раковин ніколи раніше Седжвік не потрапляла ні в експедиціях (а він чимало походив по горах і долах Європи), ні навіть у чиїй-небудь колекції. Те, що він побачив, було небаченим, цього не описував жоден геолог.

Говорячи про час виникнення життя, я згадував кордон, не так давно ще вважався загальноприйнятим - БОО-600 млн. років тому. До його встановленню пряме відношення мало відкриття Седжвіка, так воно вразило вчених. Зробивши його, він порахував, що незвичайні гірські породи належать до невідомого ще періоду історії нашої планети - до появи першої фауни (він мав на увазі тільки фауну). І назвав його так, як кельти здавна називали свій край, - кембрію. Так в геологічній хронології з'явився кембрійський період.

А причину відбулися в кембрії подій Седжвік пояснити не зміг. З тієї пори вже півтора століття у геологів існує нерозкрита таємниця кембрію. Вона байдуже пережила феєрверк гіпотез.

Те, чим знаменний кембрії, дійсно здається неймовірним. Приблизно 570 млн. років тому відбулася на Землі надзвичайна подія, круто змінило весь розвиток життя на планеті: з'явилися і широко розселилися тварини, що мають твердий скелет. Без нього, ймовірно, були б неможливі багато доследующіе біологічні успіхи, у тому числі і сходження до істот розумним. Скелети, панцирі, раковини з'явилися як би раптом. Причому не в окремих одиничних видів, а у переважної більшості морських тварин.

Багато ставили це під сумнів. Дійсно, як погодитися, що організми зі скелетами з'явилися разом! За помахом чарівної палички?

- Такого не може бути, щоб докембрій був епохою бесскелетних! - Бунтували геологи, стурбовані точністю датувань древніх відкладень, і споряджали експедиції за доказами у всі кінці світу.

І знаходили бажані докембрійські «спростування» - щось схоже на раковину в Сибіру, ​​подобу відбитків двустворок в Америці, Австралії, Індії, залишки ракоподібних в Африці. У свій час палеонтологи мали буквально достатком «спростовує» докембрійського матеріалу.

На жаль, всі ці речові докази були відкинуті після ретельного обстеження. Або це були залишки водоростевих будівель, до яких ніякі тварини не мали відношення, або просто галькою, примхливо скачаний хвилями і нагадує раковину, або знахідка виявлялася більш молодий - не до * кембрійської.

І незважаючи на все це, кембрійських ситуація як і раніше викликала недовіру. Навіть в одному з капітальних праць з геології СРСР з'явилися ось такі рядки: «При визначенні нижньої межі кембрію приймається, що ... комплекс скелетних організмів з'явився більш-менш одночасно. Але це положення може бути прийняте тільки умовно. Міркування теоретичного порядку підказують, що скелетні організми не могли з'явитися в різних точках земної кулі одночасно ».

Між тим достовірні факти все прибували. І вони говорили про зворотне. Кембрійський матеріал перевіряли різними методами. Робили й хімічні аналізи. Міркували так. Припустимо, раковини з'явилися в різний час. Але тоді склад цих найдавніших залишків повинен бути несхожі. Тим більше у зразків, взятих з далеких один від одного районів. Неминуче і видову відмінність таких наборів, коли вже і час і місце появи кожного нічого не мають спільного.

Якими ж виявилися результати численних перевірок? Всі набори зразків приблизно однакові. Не тільки для різних районів, скажімо Сибіру, ​​але також для Сибіру і Австралії, Марокко, Європи.

Залишається тільки визнати: на нижній межі кембрію дійсно сталося з надзвичайна подія, зовсім змінило вигляд більшості тварин. Яке? Чому? Що послужило поштовхом? Що цьому передувало?

Останнє питання цікавий подвійно. Здавалося б, саме попередники повинні пролити світло на те, що сталося в кембрії. Але геологи не покладають на них особливих надій. З тієї простої причини, що докембрій-ська життя теж повна загадок. Та яких!

Все почалося з ще одного передчасного відкриття. Як ви, напевно, помітили, в історії науки таких чимало. З чого випливає, що відкриття треба робити вчасно, ніяк не раніше того моменту, коли його з нетерпінням чекають. Або хоча б тоді, коли фахівці цілком готові оцінити його по достоїнству. Ніяк не раніше. Якщо, звичайно, автор відкриття хоче за життя пожинати лаври успіху.

До строматолітах були явно не готові. Їх відкрили на початку нашого століття в докембрійських шарах на заході Північної Америки. Тонкослоістих вапняки привернули увагу тим, що були складені як би численними стопками млинців. А всі разом вони були схожі на ворсисте покривало (що і отримало віддзеркалення в назві).

Їх прийняли було за рифи, побудовані невідомими водоростями. Але незабаром віднесли до мінеральних відкладень. Уявлення про те, що життя виникло не раніше ніж 600 млн. років тому, було ще непорушним, і сама думка про які-небудь перестановки, композиційних змінах в цьому історичному полотні сприймалася як блюзнірство. Те, що шари докембрію абсолютно мертві, вважалося загальновизнаним фактом.

Повинно було пройти півстоліття, перш ніж у тому з'явилися серйозні сумніви. В оголенні докембрійських порід поблизу озера Верхнього в канадській провінції Онтаріо американським палеонтологам попалися залишки копалин мікроскопічних рослин. Вони були єдині з більш молодими знахідками синьозелених водоростей, серед яких начебто були й будівельники строматолітів. Але справжньої віри в спорідненість тих і інших все ж довго не приходило. Вже дуже давньої була знахідка в Онтаріо.

Сумніви розвіялися лише років 20 тому, коли в Західній Австралії біля узбережжя Індійського океану до півночі від міста Перт з'явилися живі фабрики строматолітів. У мілководній лагуні Хамелін Пул затоки Щарк Еей виробництвом «ворсистих покривал» і справді понині займаються спільноти синьозелених водоростей і бактерій, дивно схожі за формою з докембрійськими знахідками.

Аналогічні копалини вже виявлені в десятках строматолітових відкладень на всіх континентах земної кулі. Мікроорганізми добре зберегли свою первісну форму, так як у свій час були просякнуті (як би заміщені) кремнеземом. Вони стала основним джерелом відомостей про ранні періоди в історії життя на Землі. Арсенал біохімії та радіометрії дозволив встановити: саме ці істоти брали важливу участь у насиченні атмосфери нашої планети киснем. Ізотопні дослідження гірських порід, що утворилися 3,3-3,8 млрд. років тому, показали, що ці самовідтворюються системи мікроорганізмів існували вже тоді.

Їх називають по-різному: Діані, або синьо-зелені водорості (через властивої їм забарвлення), а частіше ціанобактерії (адже це водорослево-бактерійні групи). Сучасних нащадків первожітелей планети можна зустріти в самих неймовірних місцях, зовсім, здавалося б, не придатних для проживання. Неймовірна витривалість, пластичність обміну речовин дозволяють їм в рівній мірі насичений на недоступних скелях високо в горах і в пустелях, заселяти полярні околиці і гарячі джерела, де вода клекоче у точки кипіння. Можна також сказати, що вони відомі кожному, хто бачив рясне цвітіння води в застійних прибережних смугах водосховищ, ставків і озер.

Невибагливість синьозелених разюча. Світло, вуглекислий газ і вода - ось все, що їм треба. Кисень - побічний продукт їх життєдіяльності. Правда, якщо поруч виявиться КДКА-небудь органіка, вони неодмінно використовують і такий додаткове джерело вуглецю. Але прекрасно обходяться і без подібних підгодівлі. Потреби їх гранично скромні.

Ціанобактерільние спільноти цікаві ще й тим, що в них спокійно уживаються організми, що виробляють кисень, і ті, для яких він - суща погибель (метаноутворюючих бактерії). Мабуть, саме таке співтовариство становило велику частину населення раннього докембрію. Підсумок їх діяльності грандіозний: потужні товщі осадових порід, відкладення окислів металів. І звичайно, їм належить вирішальний внесок у створення кисневої атмосфери.

Але ще більше в їх діяльності неясного. Хоча б самі строматоліти. З якої причини ціанобактерії їх будували? Згідно одностайну думку фахівців, зведення цих вапняних споруд безпосередньо не пов'язане з внутрішніми потребами клітин синьо-зелених водоростей. Навіщо ж у такому випадку їм знадобилося невтомно ткати з каменю вигадливі «ворсисті ковдри»?

Ще серйозніше загадки, пов'язані з атмосферним вуглекислим газом і з продукцією ціанобактерії - киснем.

Згадайте, первинна атмосфера Землі були багата вуглекислим газом, який сприяв виникненню парникового ефекту і розігріву поверхні планети. І от з'явилися найактивніші споживачі цього газу. Крім того, він брав участь в освіті і осадженні могутніх товщ карбонатних гірських порід - вапняків і доломітів. Отже, він мав би дуже помітно виводитися з обігу. Іншими словами, запасам вуглекислого газу в атмосфері належало танути навіть з урахуванням його притоки з рифтових долин і з молодих вулканів, що заходилися за будівництво перших островів і мікроконтиненту. Але його кількість практично не зменшувалася. Чим це пояснити?

Спад стала відчутною тільки через майже 1,5 млрд. років після початку активних дій згаданих масових споживачів вуглекислого газу. А до того рівень двоокису вуглецю в атмосфері залишався майже незмінно високим. Принаймні, парниковий ефект, як і раніше продовжував діяти на поверхні Землі. Її температура місцями продовжувала триматися в межах 50 ° С, незважаючи на те що Сонце все ще Світило істотно слабкіше, ніж сьогодні.

А кисень в цей же час, навпаки, зникав невідомо куди. Так, в усякому разі, виходило із значної суми фактів. Те, що атмосфері з появою ціанобактерії належало мати кисень, здається само собою зрозумілим. Але ця очевидність розтанула, як дим, як тільки у справу втрутилися геохімік.

У них в руках був уранініт (двоокис урану), і він говорив багато про що. У присутності кисню зерна цього мінералу легко окислюються (до U3O8 і в такому вигляді розчиняються у воді. Його відкладення не можуть накопичуватися, якщо концентрація кисню в атмосфері перевищує один відсоток. Так ось, уранініт на Землі міститься тільки в породах старше 2 млрд. років. Ніяк не молодше. З чого випливає, що раніше атмосфера була практично безкисневому.

Те ж підтверджує й інший аргумент. Так звані красноцветов - щільні, збагачені окислами заліза глини - зустрічаються виключно в осадових шарах; молодше 2 млрд. років. І ніколи - в більш древніх. Вважається, що красноцветов сформувалися під дією кисню на суші, а не під водою. Але раз раніше красноцветов не з'являлися, то, значить, не було для цього умов - не було кисневої атмосфери.

Куди ж у такому разі поділася вся продукція ціанобактерій? І що за дивна межа лягла в історії Землі 2 млрд. років тому?

Наступна таємниця докембрію пов'язана ще з одним фундаментальним подією в розвитку життя на Землі.

Приблизно років 25 тому (десь в 60-х) біологи прийшли до переконання, що в світі організмів існує грань куди більш істотна, ніж між рослинами і тваринами, внутрішньоклітинні господарства яких, до речі сказати, досить подібні. Але й ті й інші рішуче відрізняються від ціанобактерій. У клітинах цих найпростіших немає ядер зі строгими наборами хромосом, укладених в особливу оболонку. Прямо в цитоплазмі плаває нічим не відгороджена петелька нуклеїнової кислоти. Тому-то Їх назвали прокаріотами, тобто доядерние. А рослини і тварин - еукаріотами (від грецьких коренів «еу» - справжній і «каріон» - горішок). Отже, у перших немає ядер, в останніх є.

Тільки і всього? Невже це так важливо - в оболонці або без неї ядро, щоб говорити мало не про якусь прірви в ході еволюції організмів? Хіба вміст чого-небудь змінюється лише через те, що його укладають в упаковку?

Справа, звичайно, не в упаковці. Вірніше, не тільки в упаковці. Головне в іншому: клітини рослин і тварин почали дихати. У прокаріотів ставлення до кисню різне. Одні його енергійно виробляють, інші терпіти не можуть, треті терплять, але не люблять, четверті обожнюють. Еукаріоти без кисню просто не можуть жити.

Характерно, що в клітинах всіх рослин, починаючи з одноклітинних, є хлоропласти, які забезпечують фотосинтетичну активність цих організмів. У зв'язку з чим вчені робили припущення про те, що свого часу якісь з ціанобактерій увійшли до складу інших клітин і поклали початок чи то співжиття, чи то ділової співпраці. Можливо, воно стало першим досвідом симбіозу. Так би мовити, в порядку експерименту. Між іншим, на підтвердження такого варіанту говорить те, що у хлоропластів є трохи своєї нуклеїнової кислоти.

Але так чи інакше рослини, як відомо, живуть завдяки фотосинтезу. Світло, вуглекислий газ і вода - їх кошти для існування. Фотосинтез веде до утворення глюкози, а та під дією ферментів розпадається, виділяється енергія, А що дає кисень? Дуже багато чого. Його участь в розкладанні глюкози збільшує її енергетичну віддачу майже в 20 разів. Вигідно? Ще б пак!

Ясно, що еукаріоти повинні були з'явитися тільки тоді, коли атмосфера в змозі була надати їм у достатку кисень. Так воно і сталося. Хоча непросто в палеонтологічних скам'янілостях відрізнити перше еукаріотів від прокаріотів, але врешті-решт зробити це вдалося.

Еукаріоти, як правило, набагато більшим. Довгий час представлялося, що найдавніші з них були знайдені в Сибіру - розгалужені ниточки, схожі на зеленуе водорості. А вони вважалися не старше 800 млн. років. Але потім у руки палеонтологів потрапили викопні рештки одноклітинних водоростей, що містять дрібні щільні тільця. Це було в Центральній Австралії. Вік знахідок перевищував 850 млн. років. Поступово колекція дуже древніх копалин еукаріот стала рости. Хоча поповнення були буквально поодинокими. З сибірських глинистих сланців, з доломітів Каліфорнії і Південної Австралії, нарешті, найстародавніші і добре збереглися, - з Північної Австралії, СРСР, Китаю і США. Деякі з них раз на 10 більше найбільших сферичних прокаріотів.

Сьогодні вже не викликає сумнівів, що клітини про ядрами почали розселятися по Землі приблизно 1,5 млрд років тому. Саме до того часу вони стали численними.

Що ж, це не суперечить рубежу (2 млрд. років), про який свідчать уранініти і красноцветов. Хоча і залишається розрив 0,5 млрд. років.

Але ось що все-таки дивно. Серед без'ядерних прокаріотів адже теж існували і любителі кисню, і навіть ті, що без нього не могли жити. Звичайно, вони використовували більш примітивний механізм розщеплення глюкози і отримували менше енергії. Але ж використовували і отримували! Хіба на них тиснув прес якогось дефіциту? Що змусило живу природу вдатися до еукаріотні складнощів? Чи справді двигун еволюції живого-фатальне прагнення самих організмів до вдосконалення? Те ж питання виникає і у зв'язку з ще одним біологічним вибухом докембрію.

... Радянська програма геологічного вивчення так званої Російської платформи розгорталася в буквальному сенсі і вшир і вглиб. До кінця 40-х рр.. дослідні свердловини вже заглядали в низи осадових товщ під Москвою і в Гатчині, в Білорусії і в Беломорья. Там добурілісь до 1 тис. м, тут - до 1,5 тис., десь - майже до 4 км ... Керни. Їх багато. На вигляд просто сірі або бурі циліндрики, висвердлені з каменю. Але завдяки їм у Палеонтологическом інституті АН СРСР, куди їх шлють і з півночі і з півдня, з місць далеких і ближніх, можуть дедалі пильніше вдивлятися в те, що ще недавно вважалося неіснуючим. Бурінням вперше розкритий потужний комплекс недосліджених відкладень.

Весь матеріал про докембрії сходиться y Бориса Сергійовича Соколова - згодом академіка, всі наукові інтереси якого віддані вивчення саме цього періоду в історії Землі. Ще недавно період представлявся майже мертвим. І ось він буквально на очах вченого ніби оживає. Повільно від зразка до зразка, від повної німоти до невиразною, не сфокусованої картинці. Так буває, коли у ванні з проявником починають проступати контури нечіткі фотографічного зображення, Контури докембрійської життя, виявлені Соколовим і співробітниками його лабораторії, були вкрай незвичайні. Вони включали в себе складне співтовариство багатоклітинних (так, багатоклітинних!) Тварин, велика частина яких або взагалі не значилася в реєстрах систематики, або відома була тільки за своєю молодшою ​​рідні. Всі вони колись проживали в епоху, безпосередньо передувала кембрійського часу. Але жодне з них не залишило після себе чого-небудь • речового - частини тіла, органу, хоча б якого-ні »будь уламка. Та й не могло залишити. У тому-то й особливість відкритого Соколовим спільноти. До нього входили істоти виключно м'якотілі.

Знайдені були не які-небудь скам'янілі залишки тих тварин, а лише сліди їхньої життєдіяльності або відбитки тел. Судячи з усього, тоді ще не існувало трупоедов, тому деякі загиблі організми могли зберегтися незайманими і залишити чіткий відбиток свого тіла.

Сліди тієї колишньої життя якраз і вражають не різноманітністю, а збереженням. Після сотень мільйонів років залишилося майже в недоторканності щось ефемерне, безтілесне, по суті, втратила навіть свою матеріальність. Ось нерівний горбистий коло з концентричними опуклостями в центрі. Ось інший коло - з розбіжними променями. Ще один - покритий хвилястими борозенками. Круглі опуклості, схожі на здобні булочки, з неглибокою поперечною вм'ятиною, на поверхні. Або ось ціла серія перистих відбитків з дрібними насічками. Плоскі вузькі стрічки з безліччю паралельних рисок, схожих на ті, що наносять на сучасні градусники. І навіть уламок «гілочки» з акуратним, злегка хвилястим, начебто тільки що тріпотів на вітрі листком чи то калини, чи то черемхи.

Цікава особливість тієї фауни - гігантизм. Медузи - не обхопити. Плоскі черви і пірчастий істоти довжиною до метра. Інші, теж аж ніяк не мініатюрні тварини - це і є звичайне населення океану тих часів. Особливим розмаїттям видів воно не відрізнялося. Домінували медузи, одиночні поліпи і їх колонії. Деякі істоти, схожі на тарілки, лежали на дні або прикріплялися до нього коротеньким стеблинкою. У великого «рота» збиралися дрібні харчові частинки, оскаженілі у воді. Таких чашоподібні домосідів місцями опалювалося багато.

Причому все це зовсім не було якоїсь ендемічної приналежністю надр європейської частини СРСР. Щось подібне (і навіть у більшому числі) знайшлося в Сибіру, ​​в Австралії, на території Китаю.

Виявлені спільноти багатоклітинних тварин були настільки самобутні, що вирішили час їх існування виділити в особливий період геологічної хронології. У нас його назвали «венд» - по імені найдавнішого слов'янського племені вендов (або венедів), що жив колись на південь від Балтійського моря. В Австралії поки вважали за краще своє найменування - «Едіакарій». У Китаї своє: «сінійская система». Тривалість же нового періоду, на загальну думку, становить приблизно 100 млн. років.

Існування венда (будемо поки називати його так)-це, звичайно, феноменальне відкриття нашого часу. І справа не тільки в «сліди небачених звірів на невідомих доріжках». Венд - зв'язок часів, бракувало ланку в еволюції життя, очевидний доказ, що «дещо» в кембрії відбулося все-таки не за щучим велінням, - багатоклітинні тварини принаймні вже існували і раніше.

Разом з тим венд здається абсолютно неймовірним. Чим? Своєю неочевидних зв'язків з населенням часів попередніх і наступних. Це спантеличує навіть самого Відкривач венда - академіка Соколова.

V-Все типи і класи вендской фауни з'являються як би раптом, - дивується він. (Тільки позбулися хоча б частково від кембрійського «раптом», і на тобі - ще одне, вендской.)

Дійсно, практично невідомі ні попередники всіх цих м'якотілих, ні перехідні форми. Що зробило неминучим поява таких організмів? Невже випадок? Що допомогло їм 670 млн. років тому розселитися по всій планеті? І що ще через 100 млн. років зробило їх всюди небажаними персонами? А це саме так і було. І теж вкрай спантеличує.

- У більшості випадків, - каже Соколов, - ми не можемо вказати прямих нащадків вендских Metazoa серед кембрійських організмів.

Загалом, виходить, що м'якотілі венеди начебто невідомо чому і невідомо звідки взялися і така ж дивна почали зникати. Чи не так?

Втім, тут навряд чи варто шукати близькі пояснення. За визнанням більшості вчених, походження багатоклітинних тварин - одна з найбільш загадкових сторінок живого світу.

Але є ж, напевно, хоча б припущення, гіпотези щодо затінених сторін венда? І взагалі щодо численних таємничості всього докембрію. Звичайно, є. Як не бути! Причому більшості їх притаманна одна примітна спільність. Зараз ви в цьому переконаєтеся.

За останні роки особливо багато відшуміло дискусій з докембрію. Уявімо себе на одній з них. Скажімо, в секції, що обговорює проблему строматолітів. Тут справжній водоспад ідей.

Згадайте, фахівці з водоростей одностайно стверджують, що освіта карбонату кальцію (з * нього складаються строматоліти) ніяк не пов'язано з фізіологічними потребами самих ціанобактерій. З цього виходить більшість версій.

- Синьо-зелених водоростей витягували для себе вуглекислий газ. 6 воді це ставало менше, розчинність солей кальцію від цього, зрозуміло, теж зменшувалася, і карбонат тут же випадав в осад.

- А докази? Їх немає. Карббнат осідав на поверхні водоростевих плівок, як пил застряє між ворсинками килима.

- Тоді чому ж на цих плівках накопичувалося карбонату куди більше, ніж поруч, на днего *

- Швидше за все, тут в азоті справу. У складі ж ціанобактерій багато азотфіксуючих. А звільнення аміаку цілком може вести до осадження кальцію ...

- Не можна ігнорувати динаміку фосфору! Вона теж істотна для, мікроорганізмів і теж не ізольована від кальцію ...

Як бачите, фантазія теоретиків невичерпна. Нам можна не досиджувати до кінця. Краще переберемося в секцію за походженням багатоклітинних. Там все строго, академічно, головним чином посилаються на класиків.

- Проблема блискуче вирішена Ернстом Геккелем. Предком багатоклітинних була куляста колонія найпростіших. Стінка втягнулася всередину - і ось колонія вже Двошаровий, з первинним ротом, що веде в первинну кишку. Модель - всім відома сучасна гідра; два шари клітин - ось і весь організм.

- Це гола схема. Головна неясність в іншому. Що змусило стінку втягнутися всередину? І чому клітини, перш захоплювали їжу кожна окремо, стали раптом харчуватися із загального казана - перетравлювати їжу в кишковій порожнині?

- Прав німецький зоолог минулого століття Бючлі. Предок - не куляста колонія, а колонія в формі двуслойной платівки. Нижній шар клітин - для живлення, верхній - для захисту. Згорнулася платівка - ось вам і кишкова порожнина ...

- Не будемо винаходити велосипед! Давайте дотримуватися Мечникова! Харчування перших багатоклітинних і найпростіших джгутикових схоже: наситили окремі клітини занурювалися в глиб колонії і там переварювали їжу. З часом цей поділ - зовнішні, внутрішні - стало постійним ...

Не станемо обговорювати, яка з ідей всього цього дискусійного клубу краще. Важливіше їх загальний вада. Зверніть увагу, деякі з них непогано пояснюють ту або іншу приватність і зовсім не придатні для тлумачення «сусідніх» подій докембрію. Але хіба Кожне з тих подій відбувалося саме по собі і не мало ніякого зв'язку з іншими? Ці ідеї мовби обходять стороною головні питання. Докембрийская еволюція всіх сфер Землі, це що - калейдоскоп випадковостей або вона була підпорядкована якомусь наскрізного єдності дії? І якщо все-таки останнє, то який головний двигун того дії?

Ну а мобілістская теорія? Справляється вона з цими хитромудрими питаннями? Почнемо хоча б з надлишку вуглекислого газу в стародавній атмосфері.

Тут треба нагадати суть ідеї американського геолога Гаррі Хесса про походження океанської води. У надрах розсувних рифта олівін, що міститься в магмі, охолоджуючись до 500 С і поглинаючи воду, перетворюється в інший мінерал - серпентин (геохімік називають це гідратацією океанської кори). Потім у зонах поддвига плит відбувається зворотна реакція з поверненням води. Але вже не в мантію, а на поверхню Землі. Так за мільярди років і накопичився цілий 6к § ан.

Причому тут вуглекислий газ? Дуже навіть причому. Гідратація кори - процес непростий. Перш ніж золотистий олівін стане чорно-зеленим перш ніж серпентином схожим на зміїну шкіру, відбудеться ряд інших прямих і побічних хімічних перетворення. Ось в них-то і бере активну участь вуглекислий газ, В остаточному підсумку він як би консервується в осаждающихся карбонатах - вапняках і доломітах.

За часів появи ціанобактерій єдиного океану ще не було. І тому гребені майбутніх серединних хребтів ще височіли над поверхнею морських басейнів. Вода з них майже не потрапляла в рифти. Гідратацію кори в основному плекав пар, що виривався з надр, так, можливо, дощі. Для глобального споживача це був аж ніяк не рясний джерело. Звідси через нестачу води і слабке зв'язування вуглекислого газу в карбонатах. Таке пояснення дає Сорохтін.

Ось чому, незважаючи на вибуховий розповсюдження такого масового споживача двоокису вуглецю, як синьо-зелені водорості, його вміст в атмосфері продовжувало залишатися високим, а дія парникового ефекту-хзільним. Першопричиною того, зрозуміло, було зростання ядра Землі, що підсилюються течії в мантії та її дегазація, що поставляє, зокрема, С02 в атмосферу.

До речі, варто нагадати, що саме дегазація годувала сировиною не тільки протобионтов, але і перші організми планети. Такими за сучасними поняттями були бактерії, що жили при безкисневому атмосфері за рахунок розкладу сірководню, за рахунок синтезу метану або поглинання найпростіший органіки, створеної неживою природою.

Можливо, саме брак цієї органіки змусив шукати порятунок у використанні достатку вуглекислого газу. Так, треба думати, виник фотосинтез у синьо-зелених водоростей, тобто власне, «домашнє» виробництво енергоносія - глюкози, яка раніше надходила ззовні з природного найпростішої органікою. Підтверджень такого переходу на новий режим як мінімум два. Перше. Сучасні ціанобактерій при нагоді не проти покористуватися готової органікою. Друге. Зазвичай вони частково використовують власний кисень для синтезу хлорофілу. Але при необхідності здатні переходити на більш архаїчний фотосинтез (в безкисневих умовах), використовуючи сірководень замість води і видаючи вже не кисень, а найчистішу сірку. У них мовби запускається старий движок, що зберігався про запас.

Але справа навіть не в тому, так точно відбувся перехід до фотосинтезу або трохи інакше. Важливіше інше. Саме розвиток самої планети визначало головні зміни в зовнішності її дітища - всього живого. На перших щаблях розвитку всю сировину - воду, сірку, азот, метан, вуглекислий газ - постачала дегазація Землі, що і визначило перше ходи еволюції життя.

Та хіба тільки перші ходи? До теми вуглекислого газу ми ще не раз повернемося. А зараз - її безпосереднє продовження в інтерпретації того ж Сорохтіна.

Приблизно 2,6 млрд. років тому (до початку протерозою) справи на «фабриці Хесса» йшли вже настільки добре, що рівень морських вод піднявся вище серединних хребтів. Акваторії Землі злилися воєдино, і океан став Міровим. Це подія виявилася найважливішим. Рифтові зони, що знаходилися раніше на порівняно обмеженому пайку мантійних пара і дару небес, отримали потужний приплив води.

Молода, знову утворюється кора стала жадібно її поглинати. І швидкість, і обсяг гідратації кори різко збільшилися. Перетворення олівіну взяли колос-J сальні розміри.

Але з такою ж швидкістю стали помагати і вуглекислий газ. Про те сьогодні нагадують найпотужніші карбонатні відклади тих епох. З його втратою в атмосфері рідшав тепловий екран, А так як Сонце все ще світило далеко не в повну силу, то обігрів Землі ставав дедалі гірше.

Між тим вуглекислий газ продовжував зменшуватися з атмосфери. Ось його вже там в 10 разів менше, в 1бО ... Від парникового ефекту практично не залишилося нічого. Холод огорнув планету. Прийшов час, коли важка холоднеча скувала великі простори на поверхні Землі. Настав перший у її історії льодовиковий період.

Це відбулося 2,4 млрд. років тому. І тривало досить довго. Лише через 300 млн. років прибуток води в акваторіях планети (з розширюються «фабрик Хесса») знову перевищила витрати на гідратацію кори. Рівень океану вперше почав підніматися над вершинами серединно-океанічного хребта.

Перетворення олівіну в Рифт, мабуть, стабілізувалося на якийсь час, так як вміст вуглекислого газу у воді та атмосфері перестало падати. Але, досягнувши мінімуму, воно не могло не стати пресом давівшім на біосферу. Недолік вуглекислого газу повинен був гнітюче діяти на синьо-зелених водоростей і заохочувати ті організми, які знаходили інші «засоби існування» або раціональніше використовували наявні.

Ось вони умови, що змусили поява чогось на кшталт еукаріот (клітин з ядрами), тобто організмів, «застосували» більш ефективний механізм добування енергії з синтезується глюкози, раз на 20 більше ефективний! І близька, зовсім близька та епоха (вона почалася, як це нині встановлено, 1,5 млрд. років тому), коли фактично з'явилися еукаріоти. При цьому, зрозуміло, не виключено, що більш ранні знахідки у науки ще попереду.

Однак стривайте, адже відміну еукаріотів від усіх попередніх організмів - це в першу чергу кисневе дихання? Так. Але водорості-еукаріоти не перестали споживати вуглекислий газ, просто почали робити це набагато економніше завдяки кисню. Важливо зрозуміти, що від марнотратства в даному випадку довелося відмовитися не від хорошого життя. Змусила черговий ступінь еволюції Землі.

Для тієї ж щаблі, до речі сказати, характерні і зміни в долі кисню. Тут нам треба ненадовго повернутися назад до тих раннім передбіологічних часи, коли в мантії ще було багато вільного заліза і воно разом з мантійним речовиною постійно піднімалося до поверхні Землі в найдавніших рифтових зонах.

Саме це вільне залізо, з великою готовністю з'єднуючись з киснем, вилучало його з атмосфери і тоді, коли цей газ з'являвся від розкладання сонячним світлом водяної пари, і пізніше, з початком фотосинтезу ціанобактерій. Адже спочатку приблизно 13 відсотків мантійного речовини припадало на вільне залізо, а 2,6-2,5 млрд. років тому - близько 7-8 відсотків. Так що кисень, що виробляється тоді синьозеленими водоростями, нікуди, як бачите, не зникав. Просто у нього був ненаситний споживач. Через 0,5 млрд. років вільного заліза в. мантії Землі вибуло до б відсотків. Але воно все ще залишалося потужним поглиначем кисню. Це відбувалося як би в два етапи. Спочатку в Рифт, в горнилі гарячих і бурхливих реакцій залізо окислюється до двухрадентного-стану. Такий оксид добре розчиняється у воді, і тому його швидко виносило у відкритий океан. Там кисень робив залізо вже тривалентні. А воно, як відомо, нерастворимо у воді і випадає в осад, викрадаючи колосальні маси кисню. Вони понині укладені в найбільших покладах залізних руд, що утворилися в ті епохи,

Згідно з розрахунками Сорохтіна, того заліза, що поставлялося тоді рифтових зонами, вистачило б зв'язати і більше кисню, ніж його виробляли синьозелені водорості. Справа дійсно було поставлено з дуже великою амплітудою. Про те свідчать джеспіліти, або, інакше, залізисті кварцити. Це руди, що утворилися переважно в період 2,8-1,6 млрд. років тому. Їх ще називають полосчатим залізняками через те, що відкладення окислів металу тут чергуються з прошарками кремнезему (кварциту).

Найбільш великі скупчення джеспілітів добре відомі: Курська магнітна аномалія, Кривий Ріг. сть вони і в Індії, Бразилії, Західної Австралії, Північній Америці, по всьому світу. Найдавніші знайдені в районі Ісуа на західному узбережжі Гренландії. Вік - майже 3,8 млрд. років.

У деяких місцях в джеспілітів знаходили залишки сінбзелених водоростей. Та й у Ісуа присутній графіт. Хоча ще треба довести, біологічного чи походження той вуглець.

Найбільш великі родовища цих руд виникли близько 2 млрд. років тому. З тієї пори розміри таких покладів стали явно спадати. З точки зору неомобі-лізм нічого загадкового в цьому немає. З ростом ядра Землі скоротилася кількість заліза в мантій, і ріфти вже постачали їм океан гірше. А це також означало, що на поверхні Землі почав потроху залишатися незв'язаний кисень. Про що, до речі сказати, свідчать зникнення в рудних запасах уранінітов саме в цей час і відкладення на суші перший красноцве-тов. Пам'ятайте, дивна межа, що з'явилася 2 млрд. років тому? Тепер вона, як бачите, цілком з'ясовна. Як можна пояснити появу еукаріот, які споживають кисень, зростання його надлишків в атмосфері та гідросфері - це ще один прес, який почав тиснути на біоту: або вона «навчиться» нейтралізувати це отруйна для більшості тодішніх організмів речовина, або ... Еукаріоти знайшли здатність отримувати з нього навіть користь.

Вільне залізо зникло з мантії ближче до кінця протерозою. Перестали діяти рифтові механізми зв'язування атмосферного кисню. І в переддень венда кількість його на поверхні Землі стало швидко рости. У принципово нових умовах існування населення планети не могло залишатися тим самим. Тобто знову саме зміни в роботі її плитових механізму повертали хід еволюції життя.

- Цей черговий різкий геохімічний рубіж в геологічній історії Землі, - говорить Сорохтін, - найбільш радикальним чином змінив екологічну обстановку на її поверхні ... Найбільш ефективними виявилися ті форми життя, у яких обмін був побудований на реакціях зворотного окислення органічних речовин, синтезованих рослинами. Так, мабуть, в кінці протерозою з'явилися перші одноклітинні тварини, а потім і багатоклітинні.

Як бачите, неомобілізм трактує події докемб-рія як взаємопов'язані, залежні від глибинних процесів планети і підлеглі єдності земного дії. Метод виявляється універсальним і плідним, тому що більшості здаються суперечливими ситуацій, що складалися протягом мільярдів докембрійських років, пропонуються цілком реалістичні пояснення.

Давайте спробуємо за допомогою того ж методу знайти причини і кембрійського біологічного вибуху, коли тварини почали поголовно обзаводитися панцирами, раковинами та скелетами. Тепер ми в якійсь мірі знаємо, що йому передувало, і це має полегшити завдання. Але спочатку кілька забіжимо вперед, щоб зробити ще одна необхідна відступ.

Прощальний рейс навколо Європи заслуженого океанографічного судна «Витязь» підходив до кінця, коли один з пасажирів під час шторму зламав ребро. Його кинуло на поручні межпалубного трапа. Довелося зайти в Дувр. Потерпілого відправили до лікарні, там його поклали на кілька днів в ліжко, щоб гарненько обстежити. На «Вітязь» вирішили чекати. І ось щоранку пасажири стали розбрідатися хто куди.

Сорохтін любив гуляти біля моря-там, де піднімалися уступами крейдяні скелі. Від них, здається, і сталося давня назва Британських островів - Альбіон (по-латині «Альбус» - білий). Місцями берег розсікали глибокі яри. Їх схили оголювали разреаи верств все того ж писального крейди, відклався тут у далекі часи. Сорохтін, незважаючи на пронизливий вітер, подовгу затримувався в ярах.

- Олег, підемо звідси, холодно, - благав його супутник .- Знову ми забруднитися в цьому крейди.

А Сорохтін не поспішав. Він вдивлявся в оголення і міркував про те, чому саме тут з'явилося таке скупчення сполук кальцію, коли в ті ж часи в інших місцях океану їх явно бракувало.

Після повернення до Москви він доручив співробітнику свого відділу з'ясувати все, що вдасться, про особливе класі підводних гір - гайотами (Сорохтін завідує відділом тектоніки літосферних плит в Інституті океанології АН СРСР), а сам заходився вивчати, як розташовувалися материки 100 млн. років тому. Йому хотілося перевірити одну думку.

... У роки другої світової війни геолог Гаррі Хесс, він тоді плавав у Тихому океані штурманом на американському транспорті «Кейп-Джонсон», проходячи глибоководні ділянки, не вимикав ехолот з самописцем, як це зазвичай робили на всіх інших судах, і відкрив окремо стоять підводні гори з плоскими вершинами, про існування яких ніхто тоді не підозрював. Хесс назвав свої гори гайотами, оскільки база, куди вони поверталися після рейсів, носила ім'я Гайот-хол (за Іншої версії гори названі на честь відомого географа минулого століття Арнольда Гійо).

Майбутній професор Прінстонського університету, теоретик морської геології, що займався походженням океанської води, Гаррі Хесс сам дав і гіпотезу виникнення виявлених ним гір. Гайот - це згаслий вулкан, вершина якого колись піднімалася над морською поверхнею у вигляді звичайного острова. З часом океанський прибій повністю розмив верщіну, а опустилося дно перемістило усічений конус на глибину.

У цій версії все виглядало настільки просто і природно, що вона проіснувала до наших днів. Виникало тільки питання: чому занурення виявилося настільки глибоким - понад 1 км?

Втім, в роки відкриття гайотов в геології ще панувала фіксістская теорія, з якої якраз і слід було, що земна кора - на суші чи на морі чи - знала тільки вертикальні переміщення.

Версія спочатку влаштувала і неомобілістов, оскільки, за їхніми уявленнями, морське дно, народжуване по осі серединно-океанічних хребтів, помітно опускається, посуваючись до околиць океану.

Але почалися більш детальні дослідження гайотов. З їх майданчиків глибоководними драгами брали великі зразки порід для дослідження. Пізніше гори бурили. Усі вони справді виявилися погаслими, розмитими вулканами, покритими зверху кораловими рифами. Коралові острова опустилися на глибину, а їх будівельники загинули. Але ось що дивно. Сталося це у всіх гайотов виключно в крейдовий час (у Альбського і сеноманського століттях), тобто приблизно 100 млн. років тому.

Чим саме цей час довелося не до смаку такому безлічі коралів?

Чарлз Дарвін ще у 1842 р. у книзі «Будова та розподіл коралових рифів» висловив ідею походження атолів. Вулканічні острови швидко обростають рифами, якщо вода навколо досить тепла. Згаслий вулкан починає повільно занурюватися, з часом його вершина повністю зникає під водою, а поліпи продовжують тягнутися до поверхні моря. Утворюється лагуна, оперезана рифом. Вулкан опускається все глибше. Корали тягнуться вгору: щоб не загинути, вони безперервно надбудовують свій будинок.

Ця ідея Дарвіна виявилася абсолютно правильною. Остаточно вона підтвердилася, коли ряд атбллов (ближче до наших днів) «просвітили» сейсміки і просвердлили свердловинами. Виявилося, що коралова тол-Ща, наприклад, на атолі Бікіні досягає багатьох сотень метрів, нижче залягає вивержених базальт. Відомо, що колонії поліпів, які будують рифи, живуть на глибині понад 100 м. Отже, вони справді, як уявляв собі це Дарвін, весь час нарощують поверх! свого будинку, оселившись на потопаючому вулкані.

Що ж трапилося в Альба-сеноманские час? Чому тоді морські будівельники, немов змовившись, кинули звичне заняття? Це питання стало головним у дослідженні походження гайотов.

І тоді почалися здогадки.

«Теплолюбні корали не витримали наступив на Землі похолодання». Але ні в Альбі, ні в сеномане похолодання не було. Весь крейдяний період залишався на диво теплим.

«Рух літосферних плит винесло атоли з тропічної зони в холодні води». Реконструкції давнього розташування плит, виконані в Інституті океанології АН СРСР Л. П. Зоненшайном і Л. А. Са-востіним, показують, що незадовго до сеноман майже всі відомі нині гайотов розташовувалися поблизу екватора.

«Вулкани занурювалися швидше, ніж надбудовувалися рифи». Теж ні. Гайот за рік опускалися на соті частки міліметра, а корали за той же час встигали набрати близько сантиметра.

«Сеноманський корали на островах загинули через швидкого наступу моря на сушу - через трансгресії». Трансгресія дійсно була. Рівень води морях 100 млн. років тому піднявся, часом трохи! відступаючи, на 300 м. Але відбувалося це плавно, для коралів практично непомітним.

Втім, саме думка про трансгресії як раз і дала поштовх цікаву гіпотезу.

... Потоп був і справді великим. Позднемеловую епоха відзначена однією з найбільш великих в історії Землі трансгресій. Під водою опинилися майже всі низовини Європи, Північної Америки., І взагалі, суші тоді помітно поменшало.

Сорохтін зацікавився цією трансгресії з ряду причин. Серед них походження гайотов. Справа в тому, що фіксісти тоді вважали існування плосковершінних гір одним з доказів своєї правоти: мовляв, це пряме підтвердження виключно вертикального занурення океанських западин. А Сорохтін вивів формули, з яких випливало, що занурення морського дна все-таки поєднувалося з його горизонтальним переміщенням. Питання про гайотами став для нього принциповим.

Чому загибель будівельників атолів відбулася саме в альбсеномане? Адже в цей же час такі ж корали, що населяли мілководні акваторії на затоплених ділянках материків, благоденствували. Місцями їх рифи тяглися нескінченними бар'єрами. Непогано жилося тоді й іншим численним мешканцям шельфових зон. Про те понині збереглися досить вражаючі свідоцтва: потужні відкладення писального крейди. Вони відомі в Південній Англії, в Північній Франції, в інших місцях. У нас в країні їх напевно помітив кожен, хто їздив з середньої смуги на південь, - це крейдяні гори під Бєлгородом.

Корали вкрай чутливі до щонайменших змін середовища проживання. Вода повинна бути теплою-не менше 20, але і не більше 30 ° С. Досить солоною, але не надмірно. Вони не переносять каламутну воду, тому ніколи не селяться поблизу гирл річок. Їм потрібне світло. Вірніше, не стільки їм, скільки зооксантелл - водоростям, що мешкають в їх тканинах. Ті постачають клітини поліпів киснем, вуглеводами, амінокислотами (асами отримують у господаря вуглекислоту). Зооксантелли не можуть без сонячного світла. Значить, і коралів, які будують рифи, не жити на глибині. І вже без чого існування поліпів абсолютно немислимо, так це без з'єднань кальцію. На кожен квадратний метр колонії їх потрібно приблизно кілограм на рік. Інакше не з чого будувати будинок.

Однак саме з кальцієм в Альба-сеноманського океані було не зовсім гаразд. Істотну роль у його поставках відіграє річковий стік, головним чином з континентальних рівнин. Але ж у ті часи третину суші була затоплена! Підрахунки показують, що карбонату кальцію тоді надходило з материків принаймні раз на шість менше, ніж сьогодні.

Тим більше дивно, що при такому явному дефіциті десь наростали масивні крейдяні шари і протяжні рифи - найпотужніші відкладення саме карбонату кальцію. Подібними щедротами не відрізнялися навіть епохи, які не відчували в кальції недоліку.

Що ж в крейдяному періоді допомагало (або змушувало) осаджувати вапняки в окремих місцях буквально з надактивність? В основному це відбувалося на затоплених зонах континентів. Конфігурація материків саме до тому часу зазнала значних змін (так, принаймні, випливає з неомобілістскіх реконструкцій).

Існував тривалий час суперматерик Пангея, який укладав у собі майже всю сушу Землі, став дробитися. У результаті цього в юрському періоді (180-160 млн. років тому) почали утворюватися Атлантичний і Індійський океани. Потім у крейди з'явилися нові самостійні плити з відокремленими материками: Північно-Американська, Євразійська, Южнот Американська, Африканська. Австралія та Антарктида були ще єдині, але від них встиг відколотися Новозеландський мікроконтиненту. Індія відокремилася від Африки вирушила у дрейф на північний схід - до свого майбутнього азіатському причалу. По північному краю стародавнього океану Тетіс, що омиває береги Індостану, виникла складна система острівних груп - архіпелагів.

На землі в той час у багато разів збільшилася загальна протяжність берегових ліній, шельфових зон, площа мілководних морів і заток.

Але раз дзеркало водної поверхні на планеті стало більші, значить, Земля поглинала більше сонячних променів. Це одна з причин дуже теплого клімату в крейдяному періоді (137-67 млн ​​років тому). Особливо добре прогрівалися і висвітлювалися мілководдя. Там на багато століть встановився режим, у вищій мірі сприятливий для розвитку різних форм життя. Крейдяний період, як відомо, теж відрізняється справжній біологічним вибухом. Причому особливо щільно була заселені якраз мілководдя.

Не менш важливо, що більшість їх виявилося в тропічній посушливій зоні. Це означає відсутність холодних сезонів і цілорічне енергійне випаровування води.

Ось воно - найважливіша обставина! Сильне, безперервне випаровування на великій площі мілководдя Сорохтіна уявлялося подібним наймогутнішого насосу, викачують воду з глибин океану.

При такому «викачуванні» на мілководді неминуче повинна була збільшуватися концентрація солей, розчинених у морській воді, в тому числі, звичайно, і з'єднань кальцію, Тобто створювалися умови, найбільш підходящі перш за все для споживачів саме цих хімічних елементів.

Отже, потужна біомаса, швидка зміна поколінь ... Ось чому утворилися ті верстви писального крейди, грандіозні відкладення інших вапняків, многоверстие рифи.

А звідки «насос» качав воду? Ну зрозуміло, з центральних областей океану. Там, навпаки, створювався хронічна нестача сполук кальцію. І це ще при тому, що надходження кальцію з континентів сильно скоротилася. А вулканічні острови, оброслі коралами, перебували саме там, у центральних областях океану. Вижити їм було важко. Скелети коралів ставали тонкими, тендітними, прибій їх легко руйнував, Це тривало багато століть поспіль. Загибель океанських коралів стала масовою.

Загалом, логіка підвела до того, що початок гайотами поклав вапняний голод в океані.

Пік того великого потопу тривав мільйони років. За цей час колишні атоли, що захоплюються рухом літосферних плит, перемістилися ближче до околиць океану і занурилися в його безодню. На глибині в сотні метрів колонії коралів вже не могли відродитися, плоскі вершини гайотов так і залишилися мертвими.

Така наукова версія. Погодьтеся, вона виглядає цілком правдоподібно. Події, ніби не мали один до одного відносини, стають, як багато чого в неомо-білізме, жорстко пов'язаними між собою.

Однак, крім того що ця оригінальна версія цікава сама по собі, вона наводить на думку про вкрай важливих історичних паралелях.

... Світовий океан знав чимало наступів на сушу і відступів. Його рівень змінювався не раз досить помітно, хоч і повільно. Але всі ці коливання не йдуть ні в какре порівняння з двома «великими потопами» - трансгресії в позднемеловую епоху і з настільки ж грандіозним затопленням суші, яке почалося ще раніше, в кембрії (можливо, в кінці венда). Нічого подібного цим двом подіям за останні 0,5 млрд. років на Землі не було.

Ось у найзагальніших рисах географія кембрійського зниклого світу (570 млн, років тому), якою вона виглядає згідно неомобілістскім реконструкціям. Всі майбутні південні материки були об'єднані в так званої Гондване, У Північній півкулі - строката мозаїка великих і малих блукаючих континентів. Сучасні назви підходять до них, мабуть, лише умовно. У Північної Америки ще немає західній частині та великого шматка східної. Відокремлено лежав Східно-Європейський континент. Порівняно недалека Від нього - маленький Середньо-Європейський, Велике водний простір Палеоазійські океану відокремлювали їх від Сибірського і Китайського материків. А в стороні розташовувалася ціла серія невеликих масивів суші-Центрально-Казахстанський, Таримський, Індосінійскіш З боку Сибірського континенту океан обрамовувала система острівних архіпелагів, роз'єднаних численними протоками і внутрішніми морями. Про тих архіпелагах і понині багато що нагадує на Алтаї, ц Західних Саянах, в Туві.

Палеоатлантіческій і Палеоазіатський океани можна вважати певною подобою сучасної Атлантики. Крім них, був ще величезний, що омивали пошт »всі континенти океан - аналог Тихого.

Отже, для географії суші в кембрії, як і в крейдовий час, характерна дуже велика протяжність прибережних районів, а значить, безліч мілководних морів, заток, лагун, бухт. Під час наступу океану всі низовини на материках були затоплені й перетворилися в неглибокі акваторії.

У кембрії, як і в крейдяному періоді, на всій Землі настало значне потепління.

Отже, можна говорити про те, що в районах мілководдя йшло сильне випаровування води, а концентрація солей (в тому числі сполук кальцію) у неглибоких морях і затоках збільшувалася. Виходить, що в кембрії працював той же, що і крейдяне час, "насос", переганяли воду з океану до шельфу. 1

Проте серед мешканців моря ще не було ні коралів, ні інших активних споживачів кальцію. Правда, що передував венд вже мав у своєму розпорядженні не тільки водоростями і найпростішими. Але вендські тварини, кан ви пам'ятаєте, залишалися виключно м'якотілими організмами: подібності медуз, плоских хробаків, перістовідние поліпи, тварини, тіла яких нагадували круглі ліхтарики з розбіжними в сторони променями; зустрічалися дрібні істоти, обрамлені віями. І раптом сталося повне крах цього начебто міцного, усталеного світу. Ось уже півтора століття геологи шукають цьому пояснення. Гіпотези змінюють одна іншу.

Висловлювалося припущення, що, мовляв, які були колись м'якотілі тварини виявилися не захищеними від хижаків і тому загинули, вижили тільки ті, хто знайшов міцну оболонку. Обговорювали склад води. Нібито спочатку в океані був надлишок угле_-кислоти. Вона розчиняла карбонат кальцію, придатний для спорудження раковин. Пізніше розплодилися водо-зростали значно зменшили кількість вуглекислоти, і тоді частина карбонату кальцію виявилася нерозчиненої, вона могла піти на будівництво твердих оболонок для тварин. Освіта скелетів ставили в залежність від співвідношення солей кальцію і магнію, що ніби-то саме з кембрію різко змінилося. У цій гіпотезі не враховується, що у багатьох найдавніших тварин раковини були не кальцієві, а фосфатні і кремнієві, отже, співвідношення кальцію і магнію тут явно ні до чого. До вирішення загадки кембрію залучали космічні сили: різке збільшення радіації від спалаху наднової зірки десь поблизу Сонячної системи.

У більшості і цих гіпотез все той же загальний недолік - однобокість. У них не приймається в розрахунок комплекс кембрійської обстановки, обговорюються лише окремі приблизні особливості того періоду.

Так, загибель більшості м'якотілих тварин венда схожа на вселенську катастрофу. Поява істот, що мають тверді скелети і міцні оболонки, нагадує тотальне нашестя. А р-азвівалісь події, мабуть, так.

Вендські тварини займали, зрозуміло, найбільш сприятливі для проживання місця - мілководдя. У них був час пристосуватися до умов свого середовища - венд тривав майже 100 млн. років.

Але почалася кембрійських трансгресія, і все в їх житті стало істотно мінятися: клімат, склад води, харчування. Організми повинні були пристосуватися до надлишку кальцію у воді. Їм слід було навчитися або якось нейтралізувати у своєму обміні речовин надлишок кальцію, або утилізувати його. Ймовірно, саме це і визначило появу численних тварин, оснащених раковинами, скелетами і панцирами. Археоціати іноді називають стародавніми кубками. Це найбільш поширена форма їх тіла. Вони селилися колоніями на дні акваторій. Їх скелет - немов

б просочені вапном тканини. Двостулкові раковини брахіопод нагадують раковини сучасних молюсків - зовнішній склад кальцію. Трилобітів за характерну будову тіла часто іменують трилопатевими
раками. Їх хітиновий панцир на третину складався з вапна та фосфату кальцію і відрізнявся великою міцністю. Трилобіти неодноразово лина, деякі види до 30 разів. А чому не обзаводитися частіше одягом по росту, якщо матеріалу для того скільки завгодно? До нас дійшли залишки їх багатих «гардеробів».
Всі ці тварини з'явилися саме в теплих мілководних морях, з яких майже зовсім зникла вендская фауна.

Кембрій ще називають фосфоритової епохою, тому що він подарував нам найбільші родовища цієї гірської породи. Її знаходять там, де колись були мілководдя: у Казахстані, Сибіру, ​​Китаї. Але ж фосфорит - співдружність фосфору і кальцію. Як вони опинилися поряд саме в шельфовій зоні?

Вітри з суші відганяли від берега в цих акваторіях поверхневі шари. На їх місце з глибин океану піднімалися води, багаті фосфором. Це явище називають апвелінгу. Воно тим більше поширене на Землі, чим ширший шельфові зони. У фосфору є особливість: перебуваючи в розчині, він постійно готовий з'єднатися з кальцієм, щоб випасти в осад. На великих глибинах в океані цього не відбувається, заважає присутність вуглекислоти. Тому там накопичується багато фосфору. Інша справа на мілководді. Коли там починається сильний приплив глибинних вод, відбувається зустріч двох елементів, що знаходяться в достатку. Випадання осаду та освіта покладів фосфоритів стає закономірним (одночасно з цим і кальцій і фосфор впливали, звичайно, і на живе населення акваторій).

Те, що кембрій багатий потужними пластами фосфоритів, ще раз підтверджує: у тодішніх шельфових водах була висока концентрація кальцію, завдяки чому при глибоких генетичних змінах у організмів і міг здійснитися один з найбільших актів у розвитку життя на Землі-поява перших скелетів, панцирів і раковин.

У такого рішення давньої завдання є і зворотна перевірка. Коль скоро кембрійських ситуація подібна до крейдової (принаймні у відношенні трансгресії, клімату безлічі мілководь і концентрації в них кальцію), то крейдяний період теж повинен був залишити великі освіти фосфоритів.

Так воно і є. Родовища фосфоритів крейдяного періоду відомі давно на Руській платформі, в Африці і в ряді інших місць.

Переміщення літосферних плит, наступу океану визначили географію планети. Від цього, в свою чергу, залежав клімат. Він впливав на геохімію і біологію океану ... Ось скільки могутніх земних сил було задіяно одночасно! Так що для пояснення загадок кембрію, ймовірно, немає необхідності залучати ще й фантастичні, внепланетние явища.

Залишаються ще ось які «чому». Перше. Чому кальцієвий механізм проявився настільки явно тільки в кембрій? Хіба раніше на Землі не складалося схожих ситуацій?

За відповіддю нам слід відправитися в знайому лагуну в затоці Шарк Бей на західному узбережжі Австралії, де мешкають сучасні ціанобактеріальние спільноти. У лагуни дуже цікаві особливості.

Це мілководна частина затоки, відгороджена, немов порогом, підняттям дна, густо зарослого морською травою, що різко ускладнює циркуляцію води в лагуні. Сам район розташований у смузі Великих австралійських пустель. Води тут випаровується раз на 10 більше, ніж випадає з дощами, які вкрай рідкісні. Від цього концентрація солей в лагуні вдвічі вище, ніж зазвичай в морській воді. Тут можуть жити лише деякі істоти.

Залишається додати головне. Вода лагуни містить багато солей кальцію. Його там так багато, що скоринки осаждающегося карбонату кальцію цементують черапашки-някі місцевого пляжу, швидко покривають поверхню різних предметів у воді і на березі, заповнюють пори в строматолітових спорудах, схожих на невисокі тумби, або пеньки з округлими вершинами. Радянський вчений Георгій Олександрович Заварзін нещодавно встановив, що осадження ціанобактеріями карбонату кальцію пов'язано з високим вмістом у воді як солей цього елемента, так і кухонної солі. Сама вона безпосередньо в осадженні не бере участь, але для організмів, що утворюють карбонатні кірки, важливе саме її присутність. Багато сучасних строматоліти ростуть у деяких районах навколо виходів осолоненних вод. Та й у затоці Шарк Бей цієї солі вистачає.

Ось у якій обстановці почувають себе звично ціанобактерії. Вона, треба думати, в основному наближається до тієї, в якій вони з'явилися вперше.

І ще. Для активного осадження карбонату кальцію синьозелених необхідне світло. Недолік його гальмує процес. У лабораторному досвіді при раптовому падінні освітленості вони зупиняються і дають «задній хід». Дійшовши до межі світла і тіні, автоматично повертають назад. У цьому відношенні ціанобактерії демонструють чутливість на рівні сучасної вимірювальної техніки. Вони здатні помічати різницю в освітленості всього в 4 відсотки. Але ж їх існування почалося на Землі з невеликих водойм, рівень води в яких постійно зростав. То був час нарождения Світового океану. Не прагнення залишатися ближче до світла, до поверхні водойми змушувало ціанобактерій надбудовувати свої строматолітових вдома? Благо, матеріалу навколо було в надлишку.

Так що кальцієвий механізм, треба думати, з більшою чи меншою активністю працював ще й в археї, і в протерозої (відомі водорості, які вже в ті часи вапнувати свої тканини). Але з багатоклітинними тваринами він, судячи з усього, «перетнувся» лише в самому кінці венда. Звідси і приуроченість таких значних змін у їхній долі до кембрійського часу.

Друге «чому» відноситься до великих (а також малим) потопів і до відступів Світового океану. Справді, в чому їх причина?

Це особлива розмова.

АРИТМІЯ ПЛАНЕТИ.

З тієї пори як моря і земна твердь почали ділити між собою сфери впливу, і справді стало «ніщо не вічне під місяцем». Гірські хребти рано чи пізно розсипалися в прах. На їх місці з'являлися рівні, продуваються наскрізь пустелі. Моря прибиралися геть, коли приходив термін, оголюючи дно з його незліченними завалами і неозорими кладовищами. Товщі вічних льодів танули, немов сніжинки на дитячому долоньці. Бачити в усьому цьому тільки руйнівну роботу часу, води і вітру не доводиться. Планету завжди дошкуляли ще й інші сили, змінюючи клімат, а то й сама її обличчя.

Кожна така зміна ставала справжньою катастрофою для багатьох форм життя. При цьому постійно хтось когось пожирав, виживав зі звичних місць і хтось десь начисто вимирав від нестерпних для нього умов існування.

Досить кинути погляд на палеонтологічну колекцію, щоб переконатися, наскільки сильні зміни закінчувалися живі істоти з ходом історії Землі. Найменш древні гірські породи містять залишки організмів, які схожі з нині живуть. Але чим глибше лежать осадові шари, тим частіше в них трапляються вимерлі види і менше стає сучасних. Поступово зникають не тільки окремі види, але вже цілі роди, сімейства, класи тварин і рослин.

У кожному окремому шарі - свій склад загиблих істот, у якому виділяються найбільш характерні скам'янілості - залишки «керівної», як кажуть геологи, фауни (або флори). Так само кожна «почет» верств, кожна їхня система володіють загальними рисами рослинного і тваринного світів. По залишках фауни і флори можна отримати уявлення про окремих геологічних проміжках минулого і привести їх у хронологічну послідовність. Так народився чисто геологічний відлік часу за періодами існування тих чи інших спільнот організмів.

Такий ключ до коду, яким зашифровані тексти Великої кам'яної книги історії Землі. Скам'янілість може дати більш-менш чітке уявлення про колись жив організмі і разом з тим багато чого розповісти про умови життя і клімат зниклого світу.

Залишки одних видів морських тварин і водоростей розкажуть про давню неспокійною життя теплого океану. Інші копалини - про океан холодному. Дивлячись на окатанниє уламки раковин, перемішані з піском і гравієм, уява малює картину протяжного берега, розтривоженого гучним прибоєм. Опади з дрібних глинистих частинок, що містять добре збереглися раковини молюсків, голки морських їжаків, свідчать про зниклий шельфовому мілководді. Наземні тварини і рослини, деревні стовбури з корінням, ще зануреними в глину, - ознаки того, що на цьому місці була суша. Загалом, історія каменю, розвиток життя і метаморфози клімату невіддільні одне від одного, бо лише разом вони складають історію Землі.

У біографії нашої планети, майже як і в життєписі людства, зазвичай говорять про доісторичної епохи, давньої історії, середніх віках і новому часі. Про першою у нас вже йшла мова. Їй-то й зобов'язана наша планета тим, що до палеозою (стародавня життя) вже скрізь панували досить розвинені організми. З плином часу ця життя ставало багатшим, очевидний ряд ступенів її розвитку, вони-то і розчленовують палеозойську еру (570-230 млн. років тому) на великі геологічні періоди кожен зі своїм населенням, мінералами, кліматом. Хоча це розчленування встановлено геологами давно, єдиної думки про причини такої природної періодизації у них немає понині. Але до цього ми з вами ще повернемося. А зараз продовжимо наші маршрути по далеких часів. Нас чекає немало дивного.

І перше - це значні коливання клімату.

Причому деколи і одночасно на всій планеті. З двома такими різкими стрибками ми вже мали справу. Пам'ятаєте? Після всесвітньої холоднечі на юній Землі настала, завдяки парниковому ефекту, виключно тепла ера. А пізніше втрата атмосферою теплового екрана призвела 2,4 млрд. років тому до першого льодовикового періоду.

Однак причини тих кліматичних стрибків були унікальні. Перший - початок дегазації, накопичення в атмосфері вуглекислого газу. Другий - затоплення рифтової зони з утворенням єдиного Світового океану і колосальне вилучення тієї ж вуглекислоти з атмосфери. З тих часів, як відомо, дегазація Землі не припинялася і океан з рифтів не йшов. Тобто умови на планеті начебто стабілізувалися. А зміна значних похолодань і потеплінь чомусь тривала. Причому різниця температур була за часами чимала. І кожна така зміна тривала, як правило, не віку, не тисячоліття - десятки мільйонів років.

За теплим кембрію послідувало похолодання, особливо у Південній півкулі. У Північно-Західній Африці до цих пір збереглися ознаки зледеніння, яке там було приблизно 450 млн. років тому. Ця сніжна шапка кінця ордовика і почала силуру охоплювала простір від сучасних кордонів Марокко до Чаду - майже до середини материка. Похолодання було, можливо, невелике, але, мабуть, торкнулося всієї планети, так як льодовики з'явилися не у високих горах, а на рівнині.

На зміну йому прийшла посуха початку девонського періоду, може бути, сама грандіозна в історії Землі. А середина девону і початок наступного карбону знову,. особливо в Північній півкулі, було відзначено більш вологим тропічним кліматом. Проте недовгим. До кінця періоду (300 млн. років тому) похолодання охопило майже всю планету.

Це було одне з найбільших зледенінь. Південний полюс до того часу перемістився на • південь Африки. Потужний крижаний щит зайняв величезний простір - до 45 ° палеошіроти. Що це означало для всієї Землі, можна приблизно собі уявити, якщо подумки перенести ту ситуацію в Північне півкуля наших днів. У зоні вічної холоднечі виявилася б вся європейська частина СРСР аж до Кишинева, Одеси, Керчі, Краснодара і Астрахані. Істинно арктичні холоди добралися б до Будапешта, Відня, Мюнхена і Парижа.

До речі, саме мобілізма дав переконливе пояснення цьому довгий час залишалася таємничою феномену природи. До того часу поки вважалося, що всі південні материки і півострів Індостан в карбоні і в перки перебували на своїх нинішніх місцях доводилося визнавати, ніби кордону льодовиків доходили до одинадцятої паралелі, займаючи мало не півпланети. Адже сліди тієї могутньої сніжної шапки знайдені в районах, розділених сьогодні океанами, - в Південній Америці, Африці, Індії, Австралії, Антарктиді. Тільки оригінальна ідея про існування вегенеровской Пангеї, що об'єднувала в палеозої всі ці материки і згодом розкололася, прояснила реальну ситуацію того далекого минулого.

Після чергового стрибка - після потепління в юрі, крейді і частково в палеогені (190-60 млн років тому) - знову прийшло похолодання, що проявилося в серії порівняно недавніх наступів льодовиків.

Так чому ж відбувалося все це на начебто цілком сформувалася планеті? І ще непогано б знати, чи відбувалося це з педантичною монотонністю метронома або планету дошкуляли напади аритмії?

Тут доречно згадати про відкриття нашого палеонтолога Сергія Вікторовича Мейена з Геологічного інституту АН СРСР - вченого, відзначався великим смаком до тонкощів своєї спеціальності.

Як-то, знайомлячись з колекціями залишків рослин раннекарбонового часу (попередника епохи великого зледеніння), колекціями, зібраними в різних місцях Східного Сибіру, ​​Мейен вкрай здивувався тому, що все це були плауни. Незвичні види, але безперечні плауни, тобто рослини теплолюбиві. А саме цією властивістю їм у даному випадку не потрібно було володіти: вони росли порівняно недалеко від тодішнього Північного полюса (як встановлено, полюси повільно рухаються по поверхні Землі). Оскільки копалини плауни все-таки були плавунами, доводилося допустити начебто зовсім неймовірне: у ті часи на маківках планети було ... тепло.

Ситуація складалася парадоксальна. Повз такий не пройдеш. І Мейен заглибився у вивчення геологічних подробиць тих місць. З'ясувалися цікаві речі.

У відкладах того ж раннього карбону р50 млн. років тому) в тій же Східного Сибіру виявився гіпс, який зазвичай відкладається в теплому посушливому кліматі. Виходило, що й справді, як це не дивно, тоді район Північного полюса не знав морозів.

Пізніше вчений переконався: це в історії Землі не виняток.

Пам'ятаю рухливе обличчя Мейена, його живі очі, навіть, здається, переможний поблесківаніе очок в темній оправі - все в його зовнішності під час розповіді про завершеному дослідженні передавало, скільки радісних хвилин він пережив, відкривши такий феномен природи.

- Судячи з палеонтологічними свідченнями, - говорив він, морозні зими захоплювали полярні області лише в окремі епохи.

Важко швидко переварити таку. Ще важче відійти від звичної думки, що існування великих полярних шапок снігу і льоду, подібних сучасним, не слід вважати вічним. А Мейен продовжував:

- Ми повинні шукати відповідь не на питання, чому в ранньому карбоні або в якійсь іншій епосі у Землі не було льодовикових шапок, а на питання, чому вони іноді утворювалися й змінювали весь клімат планети.

Що ж, у такому випадку велике пермокарбоновое заледеніння виключно подвійно. Значить, все-таки аритмія. Тим цікавіше спробувати з'ясувати її причини.

Для нас з вами також важливо, що до всіх значних змін клімату були приурочені більш-менш круті повороти у розвитку життя на Землі.

У силурі (440 млн. років тому) рослини стали заселяти сушу. Як раз в епоху похолодання, коли крижана шапка займала весь північний захід Африки. Вили вони дрібні, без коріння і листя, найпримітивніші з судинних - псилофіти. Хоча дивно, звичайно, чому така акція припала на малоподходящей з клімату епоху.

, Про причини виходу рослин на сушу висловлювалися різні міркування. Говорили, наприклад, про захоплення вільних екологічних ніш. Наче їх важко було знайти, не вибираючись з океану. І сьогодні в морях щільно заселені добре прогріваються, багаті їжею шель-фовие води. А вдалині від них - ріденько. Для переселенців - скільки завгодно місць. Навряд чи в найдавніші часи було інакше. Так що для захоплення вільних ніш знайшлися б закутки і в більш звичних підводних межах. Тому сумнівно, щоб хтось з доброї волі став би вилазити на сушу - у с6І! Ршенно чуже середовище. А якщо все-таки виліз, to, треба думати, не від хорошого життя. Напевно, діватися було нікуди: або вигнання, або вимирає.

Ми з вами ще впритул займемося тим, чому це, сталося саме в силурі і що могло створити тоді екстремальну ситуацію. Тут же тільки давайте відзначимо: то був час одного з кліматичних зрушень.

А ось чому виявилися відзначені деякі інші.

У зв'язку з безморозних раннім карбоном, північне на селище якого так зацікавило Мейена, вчений нагадує про важливу обставину. Сонце тоді ходило по небу так само, як зараз, і у високих широтах воно на зимові місяці ховалося за обрієм, після; чого, природно, наступала тепла арктична ніч.

І в цій темряві багато днів стояли зарості плаунів?
- Дивний ландшафт! - Говорив учений .- Його важко собі уявити. Палеоботаніки звикли до вигляду еврамерійскіх Плауноподібні. Це були дерева з розлогими кронами. Зовсім інакше виглядали арктичні плауни. Через мої руки пройшли тисячі!
примірників, але лише в окремих випадках я спостерігав розгалужені стебла. Зазвичай це прямі палиці без відгалужень і гілковий рубців. Товстіший в одних пологів і видів, тонший в інших. Стовбури росли кілька років.
Виходили довгі, не розгалужені, з пучком живих листя нагорі і їжачком отсохшіх нижче. Так, дуже дивний ландшафт: по берегах річок і озер похмура щітка з палиць різної величини; деякі стовбури падають, вода підхоплює їх і несе, навалюючи купами в заплавах ...

«Вимерли», за словами вченого, безморозного, вимерли і неймовірні рослини.

Коли в середині карбону в переддень великого зледеніння встановилася сезонність клімату, флора Землі по-своєму відреагувала на таке «нововведення». Рослини знайшли здатність із згасанням літа як б засипати. Вони продовжували жити, припиняючи зростання до настання теплих днів. Про те сьогодні розповідають копалини корданти, які одними з перших знайшли в той час річні кільця росту.

Перехід від теплого мезозою («середнє життя») до холодів кайнозою («нове життя») ознаменувався (60 млн. років тому) вирішальною подією в житті, мешканців Землі. З'явилися теплокровні ссавці, тварини, які мають найціннішим якістю при нестійкості температури повітря - здатність регулювати температуру тіла. Іншими словами, здатністю створювати для своєї життєдіяльності в деякому сенсі штучне середовище. Жива природа в черговий раз продемонструвала приголомшливу витонченість.

Загалом, сильна дія кліматичного преса на мінливість земної біоти очевидно.

Які ж причини великих кліматичних змін на нашій планеті? Вони так давно обговорюються в науці, що, здається, висловлено все, що змогло надати на задану тему людську уяву. Як водиться, фігурують і космічні сили ...

Це вже стає якимсь стандартом мислення - стикаючись з особливо складною проблемою, розгублено оглядати захмарні дали: не там чи відповідь? Як ніби наша планета начисто позбавлена ​​динамічних сил, здатних забезпечувати дію багатоступінчасті процеси. Я вже говорив, що деякі «космічні» здогади, в общем-то, нагадують спробу відкласти рішення цілком земних проблем на потім. Хоча, звичайно, Земля - ​​частина Всесвіту, і космос не може не впливати на неї. Питання, мабуть, в ступені впливу.

Сонце для нашої планети - головний випромінювач енергії. Як без нього уявити собі формування клімату! Але сильні коливання цього клімату ... Воно чи за них відповідає?

Мільярди років тому наше світило дійсно посилало на Землю значно менше тепла і світла, ніж зараз. Однак вже до початку палеозою (570 млн. років тому) особливої ​​різниці практично не існувало. Вважається, що світність Сонця дуже стійка і росте дуже повільно - близько 1 відсотка за 100 млн. років.

А пульсації? Добре відомо, що активність Сонця (поява на його поверхні плям, спалахів, протуберанців з подальшим коротким посиленням радіації) зростає і слабшає Кожні 11 років. Удвічі більший цикл - 22 роки - чергування магнітної полярності плям (зміна знаків магнітних полюсів). Деякі дані дозволяють говорити про 90-річних циклах. Порівняно недавно академік Андрій Борисович Північний з співробітниками Кримської астрофізичної обсерваторії АН СРСР відкрив Пульсації Сонця з періодом 160 хв. Потім бірмінгемська група англійських учених виявила 5-хвилинні коливання.

На яку з цих пульсацій можна покласти відповідальність зміни клімату з нерівними проміжками в Довгі мільйони років?

Коли детально досліджували давні відклади в озерах Австралії, то встановили, що періодичні чергування щільності відкладень з 11 -, 22 - і 90-річною циклічністю незмінні протягом всіх останніх 660 млн. років.

- Жодних суттєвих змін в сонячних циклах приблизно за останній мільярд років не відбулося, - вважає академік Північний.

Але може, справа в мінливості положення поверхні Землі по відношенню до потоку сонячних променів?

Про ймовірність деякого непостійності земної орбіти астрономи заговорили ще в минулому столітті. Пізніше югослав М. Міланкбвіч начебто навіть знайшов цьому математичне обгрунтування: циклічність у десятки тисяч років. Орбіта Землі то витягується, то наближається до кругової, і наша планета часом виявляється то далі від Сонця, ніж зазвичай, то ближче. Це обчислений для останнього мільйона років «далі» дійсно збіглося з недавніми короткими льодовиковими епохами, а «ближче» - з межледниковья. Подібні речі завжди вражають. Але захоплення виявилися передчасними. Головне заперечення: такі ж непостійності орбіти мали б відбуватися і в більш ранні епохи, ознак ж покривних зледенінь протягом майже 200 млн. років в мезозої і початку кайнозою не виявлено.

Як бачите, космічні сили далеко не всевладний
на нашій Планеті.

А що ж у сімействі «земних» гіпотез? Не обійшли вони своєю увагою мінливість планетарний
кліматів? Зрозуміло, немає. Слово їх авторам.

«Головне - концентрація водяної пари в атмосфері. Вона вище - парниковий ефект сильніше, і навпаки. Звідси сильні похолодання і потепління ».

«Нічого схожого. До Землі, ізольованій від Сонця хмарами, приходить менше енергії. Ось тут і настає похолодання. З ним зменшується випаровування. А стає менше хмар, краще гріє Сонце. Але приходить тепло, починається активне випаровування, з'являється більше хмар. Знову похолодання »...

Хто тут ближче до істини - предмет дискусій.

Ось ще одна гіпотеза, дуже популярна серед сучасних вчених. У ній головне - мінливість вмісту вуглекислого газу в атмосфері. З ним теж, як ви пам'ятаєте, може бути пов'язаний парниковий ефект.

Ленінградський учений, член-кореспондент АН СРСР М. І. Будико в кінці 70-х рр.. зробив цікаві розрахунки. Він справив як би оцінку мас вапняків і вуглеводнів, що відклалися в земній корі в різні геологічні періоди. І звідси вивів, як змінювалося, починаючи з кембрійських часів, вміст вуглекислого газу в атмосфері.

Змінювалося, виявляється, сильно. Сьогодні його концентрація впала до трьох сотих відсотка. А 600 млн. років тому була разів у десять більше. Вже в ордовику і силурі, тобто через 100 млн. років, вона почала зменшуватися. Але в девоні (ще через стільки ж) знову здійнялася вгору - досягла майже половини відсотка. Правда, з того часу стала неухильно знижуватися. Нерівномірно, з тимчасовими підскоками, але знижуватися.

Все це виглядає особливо красномовно в зіставленні з рядом інших розрахунків. Перші стосуються ступеня залежності парникового ефекту від стану атмосфери. Якщо б у ній сьогодні вуглекислого газу зменшилося вдвічі, це знизило б середню температуру на Землі на 3-5 ° С. А якщо б вуглекислоти вдвічі зросла, то потеплішало б градуса на 2-4 (для полярних областей навіть більше - на 5-9 ° С). Який же повинен був бути ефект за часів пікових підскоків - в 10 разів і більше!

Правда, тут треба врахувати, що при великому підвищенні температури відбувається те, про що йдеться в попередній гіпотезі, - посилюється випаровування океану, Землю все щільніше оточує багатошарова хмарність, поверхню планети недоотримує сонячної енергії і потепління скорочується. Але це вже, так би мовити, нюанси. Головне в прямій залежності: більше вуглекислого газу в атмосфері - на Зеедле тепліше.

Справедливість залежності була наче б Підтверджено і тоді, коли навчилися про прийнятною точністю (до полуградуса) визначати палеотемператур.
Тоді, схоже, винайшли «геологічний градусник».
Його дія заснована на співвідношення ізотопів кисню-16 і 18. Справа в тому, що у водяних парах концентрується більше легкого ізотопу 16. Чим холодніше повітря, тим важче в ньому утримуватися кисню.
18, він повертається назад в океан. І навпаки, чим тепліше на Землі, тим менше в морській воді цього важкого ізотопу. Однак де ж роздобути сьогодні пробу тієї бірюзовою хвилі, що весело обливала берега, скажімо, крейдяних або гірських континентів?

Завдання не така безнадійна, як може здатися.
Тут є одна хитрість. Коль скоро в морській воді існує певне співвідношення ізотопів кисню, то воно буде зберігатися у всіх речовинах, що містять цей елемент і присутніх в океані. У всіх, у тому числі і в вуглекислому кальції, з якого багато жителів підводного царства будують свої раковини.
Знаходити найдавніші, що добре збереглися раковини теж непросто. Але це вже реальне заняття.
А далі - питання досконалості техніки хімічного
аналізу. Від неї - точність визначень співвідношення
ізотопів кисню в раковині. А значить, і достовірність палеотемператур тих океанських вод, в яких, колись перебував давно зниклий господар підводного будиночка.

Таким «градусником» і вдалося виміряти середні палеотемператур на поверхні Землі аж до кембрію. На графіку це виглядає як хвиляста крива з буграми і ямами.
Так ось, хід кривої багато в чому збігається з коливаннями концентрації вуглекислого газу в атмосфері протягом тих же сотень мільйонів років. Схожі підйоми і провали. У девоні (400 млн. років тому), коли середня температура земної поверхні "піднімалася до
дуже високої позначки - до 28 ° С, вміст вуглекисло
ти в повітрі становило 0,45 відсотка - у 15 разів більше, ніж зараз (сучасна середня температура земної поверхні 14 ° С). У юрському і початку крейдового періоду (200-100 млн, років тому) рівень вуглекислоти досягав 0,25 відсотка, і клімат був відповідно теплим: 22-27 ° С.

Але є і серйозні розбіжності кривих. Кінець ордовика (450 млн. років тому) і силур відзначені заледенінням, температура тоді впала нижче сучасної, а концентрація вуглекислоти була істотно вище. Ще раніше, в пізньому кембрії, навпаки, при відносно зниженому її рівні клімат був дуже теплом.

Ці суперечності не дозволяють ряду ученцх погодитися з тим, що основний винуватець сильних коливань земних кліматів знайдений. Вони за визнання іншої гіпотези. У тій головне - зміна настанні океану на сушу і відступів (трансгресій і регресій).

Коли затоплюються великі простори материків, поверхня Землі вже інакше, ніж раніше, відображає сонячну енергію, і це нібито все вирішує. Вода дійсно поглинає істотно більшу частку сонячного випромінювання, ніж суша, в деяких випадках раз на десять (у порівнянні з пустелями). Тому під час трансгресій, коли дуже сильно збільшується простір, захоплене морями й океанами, відбивається набагато менше сонячної радіації. І тому на Землі повинна настати потепління. Клімат буде більш вологим. Ну а під час регресії, навпаки, збільшується площа суші, і всьому механізму відображення - поглинання покладається працювати в протилежному напрямку і приводити в кінцевому рахунку до похолодання, до більшої сухості атмосфери.

Така гіпотеза: зміна трансгресій і регресій-двигун довготривалих кліматичних коливань на нашій планеті.

Чи підтверджується вона? Почасти так. Скажімо, початок найбільшого наступу океану в кембрії - (570 млн. років тому) дійсно співпадає з потеплінням. Те ж відбувається і на початку крейдового часу (135 млн. років тому). Пермокарбоновое заледеніння (300 млн. років тому) припадає на регресію.

А далі, на жаль, протиріччя. Ордовик-силурійські заледеніння начебто пов'язано з регресією. Але вона була відносно нетривалою і, головне, сталася на тлі тривалої трансгресії - найбільшої в палеозої, коли рівень океану піднімався на 300 м вище сучасного. І ще. Початок теплою і вологою юри (185 млн. років тому)-це продовження однієї з найглибших регресій океану. Він відступив, оголивши величезні простори суші. Однак «належного» похолодання не настав.

Ось такі є розбіжності, що заважають і цю гіпотезу визнати справедливою.

Що ж залишається? Знову з надією вдивлятися в космічну далечінь? Не знайдеться чи там ще що-небудь підходяще для управління земними справами? Відомо, наприклад, час обороту Сонячної системи навколо центру галактики - галактичний рік тривалістю 230 млн. років. Деякі кліматологи вже приміряються до цього циклу: співпаде - не співпаде?

Тим часом їхні опоненти справедливо стверджують, що сили земні далеко ще не пізнані. Тільки шукати вивчене треба не в найближчих межах, не на поверхні.

На їхню думку, найбільш ймовірні колебателя кліматів-все-таки вуглекислий газ і рухливість рівня гідросфери, А як же протиріччя? Виявляється, такі існують лише до тих пір, поки не задаєшся питанням про побудову механізму, що регулює прибуток і збиток
вуглекислого газу в атмосфері, і поки не питаєш про причини трансгресій і регресій.
Що ж, давайте задамо собі й ці питання.

Основні постачальники вуглекислоти - ріфти і вулкани. Коливання концентрації вуглекислого газу в атмосфері багато в чому співпадають з тим, в якому кількостей * надходили на поверхню Землі вулканічні породи Ці поставки теж були нерівномірні. Чому? «Тому, що з різною швидкістю відбувалося переміщення плит», - стверджують мобілісти.

Та й попит на вуглекислий газ не був завжди постійним. То «увійшли в моду» скелети, то рослинність заполонила материки ... Споживання зростала. Величезна кількість вуглекислоти, законсервованої у морських осадових відкладах, що пішли на сушу, в значній мірі вилучалося з обігу. Звідси, мабуть, неухильне зниження її концентрації, починаючи з девону. Бувало, звісно, ​​що споживачів ставало менше. Тоді відповідно і концентрація не знижувалася.

Тепер треба поцікавитися, чому могли наступати трансгресії і регресії Світового океану.

На цей рахунок відомі принципово різні точки зору. Фіксісти, заперечують дрейф континентів, бачать причину тільки у вертикальному переміщенні блоків суші, викликає періодичні розігрівом і охолодженням верхньої мантії. Тут залишається абсолютно незрозумілим, як виникають самі теплові метаморфози. Не кажучи вже про те, що абсурдно припускати, ніби всі материки могли разом, немов за командою, опускатися або підніматися. Між тим глобальність трансгресій і регресій доведена.

Серед мобілістов найбільш визнана ідея відомого американського дослідника Тихого океану Генрі Менард з Скріппсовского інституту в Каліфорнії. Суть її в наступному. Змінюється сам обсяг океанських западин. Освіта протяжних серединних хребтів на дні океану має витісняти величезні маси води та призводити до підвищення його рівня. Тимчасова зміна режиму будівництва підводних гір здатна діяти в протилежному напрямку.

Підрахунок обсягу надійшло з підводних рифтів матеріалу за останні 160 млн. років підтвердив реальність ідеї Менард. З кінця юри і протягом майже всього крейдяного часу (J40-80 млн. років тому) рівень океану повинен був весь час підвищуватися, а потім, починаючи з верхньої крейди, падати. Так випливало з розрахунків. Так було і за відомостями польових геологів. Може, випадковий збіг?

Олег Георгійович Сорохтін з Інституту океанології АН СРСР (ми з ним вже зустрічалися) вирішив поглибити ідею Менард, відправившись з нею в більш ранні палеозойські часи. Але тут дно сучасного океану вже неважливий помічник - порід древнє юрських там немає (не випадково ідею Менард перевіряли на порівняно молодому матеріалі). Як бути?

Сорохтін зробив чисто теоретичні розрахунки для всіх останніх 600 млн. років, включаючи більш близькі до нас мезозой і кайнозой. Він резонно розсудив, що якщо його, скажімо, мезозойські результати не прийдуть у суперечність з геологічними реальностями, то, значить, можна буде вважати близькими до істини і викладки з палеозою.

А виходив він ще ось з чого, Трансгресії повинні наступати тоді, коли збільшується швидкість спредінга (розкриття океанскрто дна). Справа в тому, що в цей час утворюється хребти з пологими схилами (підтверджується рельєфом сучасного Східно-Тихоокеанського підняття, де швидкість спредінга від 5 до 18 см в рік). Такі хребти - це більш тонкі плити, що розходяться в обидві сторони від рифту. А чим тонше Плити, тим вони легше і не так глибоко тонуть, остигаючи По дорозі до океанських околиць. Але більш високе положення дна це, по суті, і є піднесення всієї чаші океану, а отже, і рівня води.

Коли ж дно розсовується повільніше, схили серединних хребтів крутіший (так-виглядає дно в Атлантиці, де спрединг неквапливий - від 2 до 4 см на рік). Обважнілі плити, розходячись, нижче занурюються в розігріту пластичну верхню мантію. Загальний обсяг океанських западин зростає, а рівень води в них, зрозуміло, падає. Моря відступають з материків. Починається регресія.

Це, звичайно, була чиста теорія. Проте лише до тих пір, поки Сорохтін не порівнявши її з реальностями сучасного океанського дна. Де-не-які відхилення виявилися, але не настільки суттєві, щоб засумніватися в справедливості самої ідеї пульсуючого розкриття рифтів.

Виходить, вся справа в швидкості спредингу? Але від неї ж залежить і ступінь дегазації мантії, тобто наскільки великий буде прямий приплив вуглекислого газу в атмосферу. Крім того, чим швидше розкриваються рифти, тим активніше стає також поддвига плит, і там, в зонах субдукції, більше переробляється морських порід, у яких законсервована колосальна маса вуглекислоти. Вона частково повертається в атмосферу.

Виходить, що коливання рівня океану і коливання складу атмосфери повинні відбуватися майже синхронно.

Мабуть, так інколи і бувало. У девоні, тріасі, крейди. І тільки. В інші ж часи синхронність або лише вгадується, або її немає зовсім. Чому? Ну звичайно, вся справа в споживачах вуглекислого газу. Дивіться.

Ордовик і силур - загалом-то, розвиток трансгресії, хоча і ускладнений нетривалим відступом океану. Але кембрійської «пошесть» обзаводитися скелетами вже поширилося настільки широко, що починає «виїдати» (разом з кальцієм) вуглекислий газ з океану і побічно з атмосфери. Концентрація його там падає. А з нею і середня температура на поверхні планети. Чому, треба думати, також сприяла короткочасна регресія. До того ж і суша тоді об'єдналася в два великих континенту, а Південний полюс припав на один з них. У результаті - пам'ятне заледеніння.

До речі, тут, мабуть, можна пошукати відповідь на питання про причини виходу рослин на сушу. Але пошукати, зрозуміло, не на шляхах «колонізації» або захоплення вільних екологічних ніш. Зовсім в іншій стороні.

Регресія - це не тільки кінець затоплення великих материкових просторів. Для планетарної біоти це втрата найсприятливіших для життя місць - теплого шельфового мілководдя. Чому одні терплять повністю розтрощений, іншим випадає несолодка частка «біженців» - вимушене переселення стає буквально загальним.

Але існують в цей же лихоліття і треті - ті, що залишилися у водоймах, відокремлених від океану і зайняли прибережні низовини. Тут організми перебувають ніби в колишніх умовах. І разом з тим до колишнього вороття немає. Водойми, повільно пересихаючи, залишають після себе заболочені простори або оголеному, хоча і багате ще вологим мулом, дно. Тобто середу, в якій цілком можна існувати, не маючи поки коріння для видобутку харчування з землі, використовуючи головним чином звичний водоростевий механізм фотосинтезу.

Назад вже дороги немає. Але і тиск нового середовища не убивчо, хоча воно постійно протягом довгого періоду. А головне, цей пресинг має чіткий напрямок в «сухопутної». Іншими словами, обстановка не катастрофічна, часу для відбору корисних в нових умовах генетичних «новинок» предостатньо. Можна, так би мовити, спокійно еволюціонувати-перетворюватися в істинного наземного жителя.

Але чому в такому випадку це відбулося саме в силурі? Океан не раз відступав і раніше, надаючи своїм жителям ту ж можливість.

Океан-то відступав, та його населення було іншим. Багатоклітинні водорості по-справжньому розселилися в ньому лише до пізнього докембрію. Тому вр час тієї регресії, що сталася в венде, вони ще, треба думати, не мали необхідних для такої серйозної акції внутрішніми ресурсами, якщо хочете, запасом міцності. Хоча не виключено, що «проби пера» були! і тоді. Можливо, обмежені якийсь невеликий I місцевістю чи просто невдалі ...

Однак повернемося до того, ким і як витрачався вуглекислий газ. До девону (400 млн. років тому) його споживання тими морськими мешканцями, що обзавелися скелетами, мабуть, стабілізувався. І тому його концентрація в атмосфері досягла свого піку. Чому допомогла, звичайно, і трансгресія океану, що піднялася до найвищого в палеозої рівня. Два найважливіші події наклалися одна на одну, посиливши дію кожного. Девон став самим теплим періодом. Згадайте, середня температура тоді піднімалася до

28 ° С.

Ясно, що біосфера не забарилася відреагувати на таку сприятливу обстановку. У морях дуже широко поширилися теплові корали. А на суші до кінця періоду бурхливо почала розселятися наземна рослинність, яка ще не так давно лише сирітськи тулилася до узбережжя.

Це розселення, особливо розвинуте на початку наступного геологічного періоду - карбону, з'їло велику частину запасів вуглекислого газу. Поповнення ж їх різко скоротилася, тому що прийшов час регресії. Дзеркало океанів зменшилася, як і накопичення енергії.

До того ж найбільш великі материки об'єдналися в велетенську Пангею з її різко континентальним кліматом і «квартиру» Південним полюсом. Настав той велике пермокарбоновое заледеніння, коли льодовики опускалися до 45 ° палеошіроти. Тут вже наклалися негативні фактори, теж посиливши дію один одного.

Відступ океану знову оголило дно дрібних морів, погубивши величезну частину їх мешканців. Велика льодова шапка витіснила з великих просторів наземну рослинність. А де вона залишилася, її гнітила тривала посуха. Попит на вуглекислий газ явно впав. Його вміст у повітрі до середини Пермі підскочило.

Але ненадовго. Потепління скоротило площа льодовиків і внесло пожвавлення в біосферу. Накопичений надлишок вуглекислоти швидко пішов, а прибуток ще була слабкою - регресія тривала.

Тільки до юре вона змінилася на нове повільне наступ океану. Знову збільшилася поповнення вуглекислого газу, хоча особливо різкого стрибка його концентрації не відбулося. Швидко зростав споживач - новосели безлічі нових дрібних морів, густеющая наземна рослинність. Та й вилучення сушею морських корбонатних відкладень стало дуже великим. Воно зростало про появою кожного нового архіпелагу островів, з кожним зіткненням мікрокойтінентов і материків.

У подальший крейдяне час трангрессія ставала все більше, вона досягла максимуму. Цей щедрий постачальник швидко заповнював збиток вуглекислого газу в атмосфері і океані. І ось наслідок - нова довга "смуга дуже теплого і вологого клімату." Безморозного », як про такий же сказав палеонтолог Мейен.

Але в кінці крейдяного часу рівень океану знову став опускатися. Пішло на спад вміст вуглекислоти в повітрі. Та й загальна площа континентів, як ви пам'ятаєте, збільшилася-наблизилася до сучасної. Знизилася температура. У біосфері цей час справжньої катастрофи. Вимерли не тільки динозаври, а й маса підводних жителів - амоніти, белемніти, цілі сімейства двостулкових молюсків ...

З тієї пори і понині відступ океану триває. Як і спад вуглекислого газу. Споживачів-то не стало менше. Триває похолодання. Як довго воно триватиме? Мабуть, до наступної трансгресії, яка почнеться відповідно до усталеної земної циклічністю приблизно через 60 млн. років. Так, принаймні, випливає з розрахунків Сорохтіна.

Серйозно це? На чому грунтується така впевненість? І що визначає саму циклічність?

Звичайно, зараз ми займемося і цим, самим головним. Але перш давайте відзначимо: взаємодія двох процесів - коливань рівня океану, прибутку і убутку вуглекислого газу - в принципі відповідає реальному ходу зміни земних кліматів. Звичайно, тут це представлено лише схематично. Але погодьтеся, те, що не виявляється явних протиріч, вже чимало.

Тепер про циклічність. Її початок у глибинних надрах планети. І пов'язано знову ж таки з розшаруванням речовини Землі по щільності і зі зростанням її ядра. Згадайте: воно подвійне - тверде (у центрі) оточене рідким (розплавленим), на поверхні якого і відбувається нарощування його маси. Ось як розвиває цей «сюжет» Сорохтін, покладаючись на свій звичний фізико-математичний інструмент. За допомогою одних рівнянь він уже розрахував процес утворення ядра, інші вивів додатково.

З перших випливало, що для виділення в серцевину Землі необхідної кількості заліза вся мантія багато разів повинна була Пройти через нижню зону розвантаження. Вдалося вирахувати, скільки часу займав кожен такий повний оборот, тобто кожен цикл конвективних течій, - приблизно 150-200 млн. років.

Сорохтін прийшов до висновку, що режим переміщень мантійного речовини непостійний. Причини? Тут справа в особливостях самої циркуляції. Віддавши рідкому ядру частина оксидів заліза (тільки частина - це важливо), мантийное речовина стає легше і поступово спливає. Коли цей потужний висхідний потік досягає кори, він розтікається в сторони, приводячи в рух літосферні плити і віддаючи на їх будівництво, а також гідросфері та атмосфері чимало легкорухомих елементів і сполук. Обважніла від таких втрат і охолодити верхня мантія формує низхідний потік, що опускається до поверхні ядра. Так повторювалося не раз.

З часом між висхідним і спадним потоками в мантії створюються як би застійні зони. Там зберігається речовина, що минув менш інтенсивну розвантаження і, отже, більш щільне. Тому в таких зонах через якийсь час виникають свої спадні течії, часом не збігаються з напрямками колишніх. Відбувається дроблення потоків. При цьому інтенсивність кожного окремо знижується.

Зрозуміло, що якщо сповільнюються мантійні течії, то убуває швидкість спредінга. Починається регресія океану, менше стає дегазація земних надр.

Однак розвантаження окислів заліза на поверхні рідкого ядра триває. Напрямок мантійних потоків поступово стабілізується, і швидкість їх починає зростати. Знову прискорюється розкриття океанського дна. Настає трансгресія. Прискорюється також поддвига плит. Атмосфера більше отримує вуглекислого газу.

З часом все повториться: прийдуть у рух знову утворилися застійні зони, сповільниться циркуляція мантійного речовини ...

Відповідно до «розкладом» чергуються циклів в сучасній мантії знижена швидкість течій. Про те ж, на думку Сорохтіна, говорять дані геофізики і геології. І звичайно, сама нинішня регресія. Теоретична тривалість циклів конвективних осередків у мантії підтвердилася періодичністю реальних змін найбільших трансгресій і регресій. Ось на чому базується прогноз тривалості сучасного відступу океану.

Як бачите, пошуки причин тривалості коливань клімату на нашій планеті, що викликали великі зміни в складі земного населення, привели нас туди ж-в її глибинні надра. Там, на поверхні зростаючого розплавленого ядра, початок тих коливань, а значить, і тих змін.

Втім, тут є одна важлива обставина, яка ніяк не можна залишити осторонь. У клімату на Землі бували й інші, не настільки контрастні (по температурі) зміни. І чергувалися вони набагато частіше: від одного геологічного періоду до іншого і навіть усередині них. Скажімо, в ранній юре середня температура на Землі була 2ГС, а пізньої піднялася до 28 ° С. Але в ранньому крейди знову впала. Протягом крейдового періоду взагалі зазначено два кліматичні максимуму і два мінімуми. А нетривалий заледеніння пізнього ордовика? Все це теж, звичайно, залишило свій відбиток на розвитку земного життя.

Які ж тут працювали сили? Чи відомі вони науці? Може, причина все ж у вибухах наднових зірок, після яких потужний потік космічних променів нападав на земні організми, перекроюючи в черговий раз їх спадковість? Що ж, і про це говорять деякі вчені. Проте варто згадати й про інші, хоча і менш скромних події. До їх пізнання призвело детальне вивчення дна океану.

Там знайшлися сліди щодо нетривалих прискорень і уповільнень спредінга. Вони не були рідкістю протягом останніх 150 млн. років. Деякі з них збігаються за часом зі швидкоплинними невеликими трансгресії і регресії.

Кінець, крейди і початок палеогену (63-76 млн. років тому). Тоді значно прискорилося розкриття океанського дна. На тлі загальної все поглиблюється регресії нетривалий «сплеск» затопив чималі простору суші. У результаті після невеликого похолодання знову потепліло. Середня температура в Скандинавії та Сибіру стала близькою до субтропічної - не нижче 16 ° С. Північна межа тропічного клімату просунулася в Західну Європу, в центральні ббласті європейської частини СРСР, на Далекий Схід, досягла навіть Аляски. На острові Елсмір, в арктичній частині Північної Америки, благоденствували черепахи, крокодили, а у його узбережжя - теплолюбні риби. Там же, за Полярним колом, розселилася субтропічна рослинність.

Але ось 38 млн. років тому середня швидкість спредінга падає вдвічі. Що за тим слід? Опускається рівень океану. Він навіть нижче сучасного. Сильніше контрасти зими і літа. По планеті гуляють захололі вітри олігоцен-нової епохи. Похолодання поглиблюється.

Досить було приблизно 10 млн. років тому, в середині міоцену, знову прискоритися спредінга (в 1,5 рази), як середня річна температура на Землі піднялася на 5 ° С. Трансгресія була швидкоплинною. Розкриття дна океану незабаром знову сповільнився, рівень моря впав на 150 м. Похолодання поглибилося. І мешканці планети пережили чергові драми та оновлення.

Для останніх 135 млн. років така пульсація швидкості спредингу встановлена ​​цілком вірогідно. Але хіба з цього не випливає, що схожий режим завжди був притаманний рухливості океанського дна? Що суперечить такому висновку? Він, до речі, міг би пояснити, чому в пізньому ордовику на тлі загальної колосальної трансгресії, що тривала приблизно 200 млн. років, стала можливою короткочасна регресія, причетна до виникнення пам'ятного заледеніння і не менш причетна до виходу рослин на сушу.

Згідно з розрахунками у таких порівняно нетривалих прискорень і уповільнень спредінга теж начебто є свбя періодичність. Між максимумами проходить приблизно 30-40 млн. років. Що ж їх визначає?

Є дві версії. Обидві з'явилися в Інституті океанології АН СРСР,

Підвищені швидкості - це початок дії нової ділянки спредінга на Землі; мільйони років збиралося напругу в плитах, і ось - розкол, утворився рифт або ще одна зона поддвига. Це стверджує геофізик Анатолій Олександрович Шрейдер.

Його колега Леопольд Ісаєвич Лобковскій вважає, що справа в іншому - в тепловому режимі течій, що несуть на, собі плити. Від тертя мантійних матеріал розігрівається і стає менш в'язким. Швидкість течій зростає. Але і зчеплення з плитою зменшується. Під нею як би з'являється мастило. Плита починає відставати. Проте висхідне мантийное протягом вже не встигає за рухливістю горизонтального потоку. І він слабшає. Його швидкість убуває. Але тоді зменшується тертя і припиняється додатковий розігрів. В'язкість матеріалу стає колишньою, а з нею і хороше зчеплення з плитою. Вона знову набирає швидкість. Цикл завершено.

Надалі пульсація поновлюється. А з нею - аритмія наступних планетарних подій.

Ось такі дві цікаві версії. Яка ближче до істини? Не виключено, що реальні обидві. У самому справі, якщо утвориться нова гілка рифта, то стає більше підводних вулканів, і атмосфера більше отримує вуглекислого газу. Хоча ефект, звичайно, не настільки вже значний, оскільки протяжність нової гілки рифта відносно невелика. Або уявіть собі другий варіант. Розсуваються плити, з появою під ними подібності мастила, уповільнили свій рух. Що відбувається в цей час в Рифт? Формуються більш товсті фрагменти плит. Поважче, вони глибше занурюються в мантію і тим самим збільшують обсяг океанського ложа. Починається падіння рівня океану. Але воно порівняно недовго. З втратою «змащення» плити знаходять колишнє зчеплення з несучим їх потоком і знову рухаються швидше. Ріфт вже не встигає нарощувати їм колишню потужність. Худнувши, вони як би спливають. Регресія припиняється.

Той і інший процеси могли діяти і порізно, і одночасно, підсилюючи один одного або, навпаки, пригальмовуючи. Але обидві версії теж говорять про те, що саме різні режими рухливості плит - регулятор преса, давить за допомогою кліматичних коливань на флору і фауну Землі. Просто в даному випадку мова йде про більш дрібних зубчастих колесах все того ж планетарного механізму.

Але хіба в усі часи виключно через нестійкість клімату відбувався калейдоскоп змін у земній біоті? Адже чимало видів, пологів, родин все-таки продиралися через «вогонь і воду» цілих геологічних періодів, з їх нещадно чергуваннями тепла і холоду, задушливій вологи і жорстокої посухи. Продиралися з мінімальними втратами. Але після цього раптом з якихось причин або зовсім зникали з лиця Землі, або мінялися до невпізнання. Так відбувалося не раз. І кліматичні зрушення тут бували непричетні до заключної драмі. Не в них була справа. А в чому?

НЕ ВИКЛЮЧЕНО КАТАСТРОФ ...

... Грошей в обріз. Але й часу теж, пора їхати далі. Треба купувати не торгуючись. Що в кбнце решт і робить Микола Іванович Вавілов. Інакше з цього мексиканського ринку ніколи не втечеш. Тут всього стільки ...

Він сідає навпочіпки біля розкладених на землі мішків зі строкатою квасолею. Зачерпує жменя насіння. Уважно розглядає, навіть губи стиснув, русяве вуса нависли над підборіддям. Яке тут вивчений йітельное різноманітність квасолі! Звичайно, він візьме і цю строкату, візьме і коричневу, білу, велику, дрібну, - ту, що вже примітив у інших продавців.

- Сюди, сюди, сеньйор! - Зазивають вони дивної людини в темному костюмі, в білій сорочці з чорною краваткою і в сірому фетровому капелюсі з високою тульей. Яка удача! Він, здається, збирається, купити все, що є на їхньому ринку.

А чіпкий погляд сеньйора встиг між тим пробігти по гарбуз, розкладеним всюди. Боже, яких тільки немає! Великих, маленьких, круглих, як м'ячі, витягнутих на кшталт ковбас, звужених посеред, немов перетягнутих мотузкою, овальних, плескатих, що пролунали вшир, схожих на зв'язку величезних апельсинових часточок ... І незліченна безліч колірних відтінків. З такою різноманітністю кольору і форми можуть посперечатися хіба що перець і кукурудза. Он у літнього селянина в білому сомбреро, в домотканої сорочці навипуск і полотняні штанях лежить гірка убивчо пекучого перцю, кожен - крихта завбільшки з ніготь. А навпроти розкладені справжні гіганти в руку завтовшки. Відмінності за смаком тільки того, що Вавілову довелося спробувати, нескінченні.

Про кукурудзі розмова особлива. Ось уже скільки днів він їздить по Південній Мексиці, а строкатості сортів не видно кінця. Що не поле - своя кукурудза. На ринках теж справжній калейдоскоп. Кремниста, з тонкими качанами і міцними, як камінці світло-жовтими зернами. Рисова. У неї качани не довше пальця, а зернята вузенькі, з одного кінця загострені, схожі на пташині дзьобики; кинуті на гарячу сковорідку, вони вибухають, буквально вивертаючись навиворіт і перетворюючись на пухкі білі кульки, які тануть у роті; ця так звана повітряна кукурудза - улюблені ласощі дітей і дорослих. У зубовидної, навпаки, качани великі, важкі; зерна широкі, на кожному - виїмка зверху, немов у корінного зуба; вона кормова. А цукрова? А перлова? А пленчатая? А. .. Можна перераховувати до безкінечності, бо тут неймовірна кількість її сортів і різновидів. Їх забарвлення - справжня веселка: від білої до чорної, від темно-зеленого до темно-малиновою.

На селянських кукурудзяних полях Вавілов бачив її близьких родичів з роду тріпсакум, дикуна теосінте, який при дозріванні сам себе розсіює. Цей бур'ян такий активний, що, здається, дай волю, витіснить з усіх земель і кукурудзу. Де тільки її тут не ростять - від приморських низин до нагір'їв, що лежать вище 3 тис. м, у вологих тропіках і в напівпустелях.

Звичайно, багатоликість місцевих кукурудзи та гарбуза ще можна було б віднести на рахунок вікових селекційних хитрувань індіанців. «А чиїми зусиллями, - запитує себе Вавілов, - створено різноманітність диких (так, диких!) Перцю, квасолі, бавовнику?»

Цікава особливість: дике какао мало відрізняється від культурного, дика квасоля обвиває чагарники в горах, томати не розводять, вони просто так ростуть поблизу житла. Часом важко сказати, чи використовує людина дикі рослини, відібравши їх свідомо для своїх полів або просто тому, що вони самі оселилися біля його хатини. На індійських базарах маленьких міст запашні і пряні рослини, як правило, дикі, втім, багато плоди теж.

Вавилов заносить в записну книжку ще одне важливе спостереження: «В диких лісах, що покривають територію Мексики, Гватемали та інших республік Центральної Америки, можна бачити в достатку дикі плодові, що представляють безперервний ряд форм, що зв'язують сучасні культурні сорти з типовими дикунами».

Він перебрав у пам'яті ті лісові та садові авокадо, гвайави, сливи, Сапоте, глоди, що зустрічав під час своїх маршрутів, згадав буквально карнавальну різномастої кактусів на безводних плато, згадав про зростаючі уздовж доріг всіляких чорнобривцях і цініях і дописав: «Тут можна бачити на власні очі розгорнутий процес формоутворення безлічі енді-мічних видів ».

... Озеро-Тітікака. За одну його сторону - Перу, по інший - Болівія. Висота 3850 м. Дихається непросто, відчувається розрідженість повітря. По озеру в навантаженому човні пливе індіанець. З силою гребе, переносячи весло то за правий борт, то за лівий. Поспішає у своїх справах.

По берегах - поля лободи. Її тут сіють як хлібне рослина. І поля картоплі - звичного і разом з тим зовсім невідомого. Вавілову траплялися бульби вагою до 1 кг. Тут взагалі обробляють багато незнайомих клубненосов, про які російська хлібороб, зрозуміло, і не чув: ока, ульюку, анью. Або ось ще картопляний брат - камоте. Схожий на картоплю по вигляду і смаку. Варена добре знімає печіння гострого перцю, яким перуанці так люблять приправляти їжу.

Далі, за полями, розкинулися-степу, де пасуться стада альпак і лам. А майже в горизонту видніються, вірніше, лише вгадуються обриси стародавніх кам'яних циклопічних споруд. Своєрідний світ.

Вавилов і його співробітники відкрили в Перу і Болівії таке розмаїття дикого і культурного картоплі, про який раніше ніхто з учених світу навіть не підозрював.

Стоячи над озером, він подумки перебирає те, що побачив за останні місяці на стику американських континентів. В очах рясніє, немов перед ним відкинулася кришка скрині зі скарбами. Первозданні. Бавовник, волокнисті рослини хенекен і сотол. Агава. Її в давнину використовували для виготовлення своєрідною папери, що заміняв папірус.

У Мексиці до 170 видів агав. А кактусів більше півсотні пологів. Олійна ЧНА. Динне дерево. Ваніль. Воскове дерево. Жоржини. Дурман. Тубероза. Тютюн ...

Ні, все, зрозуміло, не пригадати. В одній Мексиці 5,5 тис. видів тільки дерев і чагарників. Для порівняння: у європейській частині СРСР, включаючи весь Кавказ, їх у 10 разів менше. У маленькій Коста-Ріці тільки орхідей близько тисячі видів. А скільки кожен з них укладає а собі різновидів!

Мексика і республіки Центральної Америки мають у своєму розпорядженні більш ніж половиною всіх видів рослин, що живуть на всьому Північноамериканському континенті. Це до того ж справжнє царство ендеміків - істот, що зустрічаються тільки тут і ніде більше. Їх повно і в Перу, Болівії, Еквадорі, Колумбії, Венесуелі.

Раптом Вавілову приходять на думку слова, які як би висвічують те головне, що давно вже повнилася його душа, і які точно передають все побачене навколо. Він поспішає записати: «Пекло творіння!»

Так формується переконання, що перед ним ще один «центр походження культурних рослин». Пізніше він стане говорити про них ширше - як про області «розгорнутого відообразовательного процесу».

Чому такий процес зосереджений головним чином в небагатьох місцях земної кулі? Цим питанням Вавілов задавався ще під час першої експедиції в Іран і на Памір, де зіткнувся з вражаючим розмаїттям злаків. Потім те ж (навіть у ще більшому ступені) виявилося в Закавказзі, в Малій Азії і Північно-Західної Індії. Тепер-то ясно, що Закавказзі - безсумнівний вогнище походження більшості пшениць та жита. І там, і в сусідніх областях - батьківщина винограду, груш, черешні, граната, волоського горіха, мигдалю, інжиру. У Грузії і Вірменії є ліси, що складаються майже суцільно з диких плодових дерев. Але головне в них - нескінченна різноманітність форм.

Ще Чарлз Дарвін писав: «Ідея, що єдність центру походження кожного виду є закон, мені видається найбільш надійною".

У визначенні таких центрів багато ботаніки керувалися тільки пошуком диких родоначальників тих чи інших рослин. Тим часом деяким «дикунам» вдавалося дуже швидко і широко розселятися. І 3? 0 вводило вчених в оману. Вавилов обрав інший критерій визначення географічних центрів походження видів: найбільша кількість рас і різновидів. oh встановив, що саме області максимальної різноманітності і є центри формоутворення. У самому діда, таке розмаїття - свідчення творчих мук «природи, яким обов'язково супроводжували і безліч« напівфабрикатів », і маса самого звичайного« шлюбу ». Так, скажімо, місцезнаходження майстерні Гончара найвірніше визначиш і по рядах сирих глиняних заготовок, і по черзі готових глечиків та мисок, і по великій кількості черепків битих глечиків.

В Ірані, Закавказзі і Афганістані виявилося більше півсотні різновидів однієї тільки м'якої пшениці, в той час як у всій Європі їх ледве набереться 15. Виняткова багатоликість виявилася властивою рису в Індії. Тут Вавилов встановив ще один центр, який був батьківщиною і цукрового очерету, баклажана, огірка, манго, апельсина, лимона ...

А як оригінальний, своєрідності китайський первинний осередок! Під час своєї подорожі по Сіньцзяну Вавілов був вражений майже повною відсутністю багатьох рослин, які зовсім недавно постійно зустрічалися йому по той бік Гімалаїв і Гіндукушу - в Афганістані та Індії. Але зате скільки тут росло свого! Це була безсумнівна батьківщина проса, сої, гірчиці, женьшеню, гречки. А де ще побачиш гігантську редьку до пуда вагою або така безліч несхожих один на одного мандарин! Звідси відбулися також чайний кущ, хурма, тунгове дерево, бамбук.

Відокремленим центром було і Середземномор'ї. Воно дало людям маслину, ріжкове дерево, буряк, інші овочі.

Ще одне вогнище становили Ефіопія і Ємен. За кількістю рослин він невеликий. Однак хіба можна залишитися байдужим перед феноменальним багатством форм ефіопський твердих пшениць. При повній відсутності м'яких. Втім, Вавілов усе ж сумнівався, слід Лі етбт центр вважати первинним.

Але як все-таки з'явилися ці центри? Адже справа не тільки та й не стільки в тому, що вони дали масу культурних рослин. Людина взяв у користування не так вже й багато. Відламав, можна сказати, лише окраєць У короваю. Найбільшу його частина взагалі не зачепив.

Проте і «окраєць» дуже красномовна. Вогнища, відкриті Вавіловим, - це справжні майстерні живої природи, які, можливо, понині продовжують свою роботу,

- Факт концентрації відообразовательного і формообразовательного процесу культурних рослин, - говорив учений, - стоїть в повній зв'язку з тією ж закономірністю щодо дикої флори.

Відкриття центрів привело його до думки, що відтепер сама проблема видоутворення ставиться як проблема виникнення не окремих рас, які, за поданням Дарвіна, відокремлювалися в окремі види, а як походження їх складних систем, спільнот.

Чому ж саме якісь конкретні області земної кулі вибрала жива природа під свої майстерні? У чому таємниця їх географії?

Спочатку Вавілову здавалося, що ніякої таємниці тут немає. Є просто приуроченість до гористим місцевостям. Мовляв, саме вони надають оптимальні умови для виділення різновидів і збереження всіляких типів рослин і тварин. До того ж гори - прекрасні кліматичні ізолятори, зберігаючі сортові багатства в більш-менш постійних умовах.

Дійсно, Вавіловской центри в значній мірі приурочені до гірських районів - Кавказу, Малої Азії, Паміру, Анд. Але по зрілому роздуму вчений все ж прийшов до висновку, що було б великою помилкою думати, ніби це осередок сортового багатства є результат тільки різноманітних умов. Чому, запитував він себе, в Афганістані, безмірно багатому різними формами пшениць, зовсім відсутні цілі види, стандартні для гірської Абіссінії (Ефіопії), і так бідні ячмені? А флора Альп і Піренеїв взагалі досить одноманітна. Нескінченними варіаціями кактусів і агав природа вправляється на мексиканських напівпустельних плато, рівних як стіл. Рослинна ж населення Тянь-Шаню і гірських районів на північ від Гімалаїв не відрізняється оригінальністю. І прямо протилежна картина у підніжжя Гімалаїв південних.

Може, секрет полягає у якихось особливо родючих грунтах? Як з'ясувалося, і це не так.

Загалом, ні, не в горах і не в грунтах справу. А в чому ж? Півстоліття тому відповідь отримано не був. Правда, Вавілов говорив, що «вирішальну роль у визначенні за тієї чи іншої гірської областю формообразовательного центру грали історичні причини, а не тільки різноманітність середовища», але про конкретну сенсі цих «історичних причин» залишається тільки здогадуватися.

Сьогодні є підстави пошукати відповідь у геологічних межах. Давайте скористаємося запропонованим Вавіловим напрямком, погортаємо ще раз вже відомі нам сторінки земної історії, заглянемо і в незнайомі.

Карта світу. Ні, не сьогоднішнього, а того, яким він був 350 млн. років тому, перед початком великого пермокарбонового заледеніння. Вона, звичайно, занадто обща, але побудована на основі мобілістскіх реконструкцій, все-таки дає уявлення про тогочасний вигляді Землі. Як дивно бачити її такою. Ось адже сила звички! І знаєш, що кожен штрих на цій карті не один раз науково вивірений, але все одно ворушиться хробак сумніву, невже так воно і було?

На ній немає Атлантичного океану - майже вся його акваторія зайнята обома Америками, присунувшись впритул до Європі та Африці. І нинішнього Індійського океану не видно. На його місці Індостан, Австралія та Антарктида, які, притулившись до Південної Африки, виглядають припаяними один до одного. Індійський океан, як і Атлантика, просто кажучи, ще не народилися.

Всі сучасні континенти скупчилися в єдиний величезний праматериків Пангею, тобто містить в собі всі землі. Правда, плити поменше - Сибірська та Китайська-ще десь неподалік (приєднаються пізніше), але загальної картини мономатеріковой Землі це не змінює.

Пангею омивають води Світового океану. Такий поділ: в одному місці - «твердь», в іншому - «хлябь», виглядає начебто штучним. Тим часом щось схоже легко виявити, глянувши і на сучасний глобус з тихоокеанської боку, - теж майже ціле півкуля покрито водою.

Швидке поширення древньої буйної рослинності на такому сверхматерик зрозуміло. Особливо в північній частині Пангеї, поблизу від тодішнього екватора, У Донбасі, що лежить нині в помірній зоні, панував справді африканський клімат. У царстві тропічних боліт і задушливих лісів благоденствували деревоподібні хвощі, плауни і папороті. Настільки ж пишна флора поширювалася в широкій смузі, зігнувшись пологою дугою, - від Північної Америки до Південної Європи. Не менш природно і швидке розселення нової фауни ~ г панування земноводних і гігантських бабок, жуків, тарганів.

Епохи глибокої регресії океану, що почалася в кінці карбону, - це час великого зледеніння, посилення контрастності клімату, який став суші і холодніше, і час виникнення хвойних лісів, плазунів, а пізніше, в юрі, найближчих предків перших ссавців, невеликих звірків, їли комах .

Іншими словами, сверхматерик став місцем створення майже всіх головних типів сухопутної живності. Сумнівно, щоб відбувалося це рівномірно по всій Цанга. І справа не тільки в тому, що більшу її частину займав льодовий купол, розрісся навколо Південного полюса. На ній, треба думати, теж були свої «майстерні творіння». Але про це дещо пізніше.

Приблизно 200 млн. років тому гігантська тріщина початку розколювати Пангею надвоє - на північний і південний блоки. Це розкривався палеоокеан Тетіс. Сьогодні такого вже не існує, від нього залишилися лише реліктові плями Каспію, Чорного моря та Середземного. Але тоді це був справжній, великий океан, цілком порівнянний за розміром з сучасними.

Тим часом нові тріщини розпороли і обидва блоки. Північна Америка відкололася від Європи. Відсунулися від Африки всі майбутні південні континенти, поки ще спаяні воєдино. З'явилися клини молодих океанів-Атлантичного і Індійського.

Колишній сверхматерик продовжував розпадатися на частини. Його рвали розгалужуються тріщини. Одна відчужила Гренландію і від Європи, і від Північної Америки. Відокремилися один від одного Південна Америка, Австралія, Антарктида. Кожен з новоутворених материків попрямував у свій бік. Кинувся до майбутньої пристані і півострів Індостан.

Так, почався весь цей розгром приблизно 200 млн. років тому, одночасно з повільним підйомом рівня Світового океану (причини, як ви пам'ятаєте, загальні - зміна режиму циркуляції речовини в мантії). Геологи, до речі сказати, давно помічали існування саме такого хронологічного рубежу 6 відкладеннях пісковиків, глини, гальки на південних континентах. До нього багато гірські породи Південної Америки та Африки, Індії та Австралії виявляють дивовижну схожість, а після нього - повне відмінність. На подібне «до» і «після» завжди вказували також палеонтологи, що вивчали частини колишньої Пангеї.

Оскільки про «до» ми тільки що говорили, звернемося до «після». І перш за все до унікум Австралії, суть якого головним чином в ізоляції. Утік від всіх материк дад науці як би модель біоти, розвиток якої отримало можливість піти практично незалежним шляхом (такий же моделлю напевно була б сьогодні й Антарктида, не виявися вона похованою під своїм льодовим чохлом) ".

Багато чого про те, чим стала ізоляція Австралії для її флори і фауни, сьогодні відомо навіть школяреві. Забавний і різномастих загін сумчастих, очолюваний стрибучий кенгуру, разом з плюшевою «іграшкою» коала - справжні пам'ятки континенту. Не кажучи вже про рогозуб - Двоякодихаючої рибі - живому викопному, яке 400 млн. років тому стало в буквальному сенсі слова одним з перших «землепроходцев» - піонером освоєння суші. Унікальні качкодзьоб і єхидна, які вміють і відкладати яйця, і вигодовувати дитинчат молоком. Обидва - наочні свідчення спадкоємності в еволюції тваринного світу. Вони немов спеціально збереглися до наших днів, щоб продемонструвати, які саме варіанти перебрала природа, «приміряючись» до стрибка від ящерів до ссавців.

Чимало пам'ятного зберегла Австралія з часів розколу сверхматерик, чимало напрацювала і сама. Серед одних тільки сумчастих сім різних сімейств: хижі, мурахоїди, кроти, бандікут, вомбати, шматку-си і, звичайно, кенгуру. А скільки в кожному сімействі пологів і видів! Те ж серед рослин. Загалом, цілком своєрідне співтовариство організмів.

Подробиці цього творчого процесу важко розглянути, маючи справу з цілим континентом. У такому масштабі занадто складні взаємодії численних природних компонентів. Мабуть, доступніше осмисленню інша модель просторової ізоляції - віддалені острови. Тим більше що там процес! видоутворення іноді стає разюче дина-* мічних. Скажімо, предки птахів квіткарок не так вже давно потрапили на Гавайські острови з Америки, а встигли дати ряд самостійних видів, що нагадують за способом життя зябликів, пищух і навіть дятлів.

А ось яка цікава історія нещодавно відбулася? з дарвінівських в'юрків на Галапагоських островах; в Тихому океані. У 1977 р. там була жорстока засуха. Через нестачу вологи в насіння рослин, якими годувалися деякі види в'юрків, утворилася в той рік дуже тверда шкаралупа. Їх у стані були лущити тільки птахи з великим і сильним дзьобом. Таких набралося ледь сьома частина. Решті суворий відбір не залишив жодного шансу вижити. Острів є, острів - частина суші, як відомо, оточена водою (у даному випадку оточена великим простором океану), «бігти» практично нікуди. Від нестатку кормів загинула маса в'юрків. Так один тільки посушливий рік значною мірою підштовхнув цю популяцію птахів до різкої зміни розміру дзьоба.

До речі, про в'юрків. Галапагоси - це 16 невеликих вулканічних островів, розташованих в тисячі без малого кілометрів від узбережжя Еквадору. Їм близько мільйона років. Заселення, зрозуміло, почалося з нуля. Зараз половина всього пташиного видового складу - в'юрки, 13 видів. Всі вони походять від одного, прибулого з материка. Фахівці вважають Галапагоси ідеальним місцем для географічної ізоляції і видоутворення, особливо в таких групах наземних птахів, як зяблики, які насилу долають великі водні простори.

На 16 островах різні тиску відбору. До кожного такого будинку в'юрків доводилося пристосовуватися, особливо. У результаті колись буквально єдинокровні родичі стали досить швидко віддалятися один від одного. І пішли настільки, що сьогодні утворилися види почасти втратили здатність схрещуватися між собою.

Нині галапагоські в'юрки вже розділені на три роди, представники яких різняться по місцях годування, за способами добування їжі, та й сама вона у них різна. Земляні в'юрки (а це ні багато ні мало 6 видів шірококлювих птахів) годуються на землі різними насінням або квітками кактуса опунції, Його колючки їм не перешкода. Деревні в'юрки (їх Теж 6 видів з більш тонкими дзьобами) столуються на деревах. Тут в хід йде трохи рослинної їжі, але головним чином, комахи. Винахідливість цих пташок і кумедна, і вражаюча. Перш за все красномовна в сенсі еволюційних можливостей живих істот. Деякі з них у пошуках комах перевіряють тріщини і заглиблення в корі дерев тонкою паличкою або голкою кактуса, затиснутої в дзьобі, - зондують. Майже як дятли з їх довгими і гостренькими язичками. Деякі в'юрки, скажімо з роду Кропив'янкові, гніздяться на Галапагоських буквально всюди. Інші види виявляють зворушливий патріотизм тільки по відношенню до свого острова.

Все це, звичайно, цікаве саме по собі. Але причому тут Вавіловской центри? Вони ж начебто не мають нічого спільного ні з Австралією, ні тим більше з Галапа-госамі. Частково це так. І все ж не слід поспішати з висновками. Краще набратися терпіння і продовжити проходження по вибагливим маршрутами мобілістскіх реконструкцій - за розбігаються осколками великої Пангеї.

Одночасно з її розпадом йшов і зворотний процес. Одні океани розкривалися, а інші мали ось-ось зачинитися. Знову утворилися континенти не тільки віддалялися один від одного, але подекуди готувалися до зустрічей. Як-не-як свої подорожі вони здійснювали по кулястої поверхні. А зустрічі, між іншим, стояли аж ніяк не безневинні. Закриття Тетіса «тільки всього» і означає, що громада Африки насувається на Європу, Аравія мітить у стик між Європою та Азією, а Індостан теж націлювався в азіатський борт. Зближуються і обидві Америки.

В кінці 70-х рр.. американський біолог-еволюціоніст Дж. У. Валентайн висловив здогад, що рухливість плит Землі - одна з головних причин змін середовища на планеті, важливих у біологічному відношенні. Мовляв, розкол і зіткнення континентів, зростання розмірів материків, зміна розташування океанів «можуть робити глибокий вплив на живі організми». У подробиці автор не вдавався. Він говорив тільки ось про що, біоти двох зіткнулися материків змушені конкурувати один з одним. При цьому наземні тварини опиняються віддаленими від звичних примор'я. Піднялися гори перекривають шлях повітряним потокам, насиченим вологою. За хребтами можуть з'явитися пустелі. Не пристосовані до нових умов, of біоти повинні пережити значні зміни своєму складі. І ще: «Всі ці події нададуть також вплив на морські організми, що населяють мілководні континентальні шельфи, де в даний брешемо живе 90% морських видів».

Була висловлена ​​свіжа і плідна думка. У той час - час бурхливого розвитку нової геологічної теорії - вона, мабуть, виникла як природне відлуння в суміжній галузі знання. Однак зверніть увагу на стриманість і округлість висловів: «конкуренція біот», «вплив подій». Практично ніякої конкретності, тим більше деталізації. Далі загальних міркувань не зроблено жодного кроку.

Звичайно, не слід судити занадто суворо. Обережність вченого можна зрозуміти - висловлювалася лише здогад, свого роду єресь. Однак єресі, мабуть, для того й існують, щоб з них народжувалися нові віри. Сам неомобілізм - якраз такий випадок: з єресі про дрейф континентів раскустілась універсальна теорія глобальної тектоніки плит.

Тому, розуміючи обережність сучасного біолога, ризикнемо все-таки заглибитися в подробиці доль мешканців зіткнулися континентів. Тим більше, що сьогодні для цього є достатньо фактів.

Уявімо, наприклад, що Австралія з усією своєю самобутньою біотою на борту врізалася, в іншій, не меяее населений материк. Втім, «врізалася» тут скоріше літературна гіпербола. Однак дещо подібне рано чи пізно має відбутися, хоча зближуються континенти вкрай повільно (сантиметри на рік), а між моментом «дотику» і зримими його наслідками проходять мільйони років.

Що ж це за наслідки? Підводна частина одного материка підсувається під інший, а шельфовая смуга другого, навпаки, наповзає на край першого, мнучись в складки і дибясь. Відбудуться розриви, підняття, перекидання цілих блоків кори. Численні жителі колишнього шельфу виявляться приреченими. А там, як ви пам'ятаєте, перебуває в щільному співтоваристві до 90 відсотків морських видів. Але головне, загинуть всі ендеміки, тобто істоти, ніде більше на Землі не зустрічаються.

Згубно зіткнення материків і для тієї наземної флори і фауни, яка буде знаходитися в широкій смузі руйнівних землетрусів, частих вивержень вулканів і все піднімаються хребтів. Тут, як і на колишніх шельфах, всю біоту чекають великі втрати.

Збитки понесе і інша частина рослинного і тваринного світу об'єдналися континентів. Не може не понести. Адже зміниться звичне середовище проживання, виявляться порваними усталені екологічні зв'язку. Тобто і тут дістанеться ендеміками, що означає повне зникнення деяких видів (а то й цілих родів) з лиця Землі.

Причому станеться все це не на якомусь невеличкому ділянці Землі. Про грандіозності масштабу таких зіткнень сьогодні можна судити за цілком реальним подіям минулого. Зона зчленування Індостану з Євразією вимірюється тисячами кілометрів. А вся смуга захлопування океану Тетіс простягнулася мало не через півпланети-від Піренейського півострова до Індокитайського. Про величину всіх територій, які опинилися в тій чи іншій мірі залежними від подій у смузі катастроф, можна лише здогадуватися.

Як бачите, виключити вплив геологічних катастроф на розвиток земного життя ніяк не можна. Коль скоро визнана справедливість такої в недавньому минулому відвертою єресі, як дрейф континентів, то залишається лише підкоритися її логікою. Мова, звичайно, не про те, щоб повернути в користування теорію катастроф Жоржа Кюв'є. Вона належить історії і займає там своє місце, як смілива, хоч і невдала спроба пояснити таємниці навколишнього світу. Але в світлі сучасних досягнень неомобілізма саме поняття геологічної катастрофи набуває інший зміст, може, позбавлений елемента раптовості, однак більш ємний і разом з тим цілком конкретний.

Виключити з еволюції життя дію згаданих катастроф не можна і тому, що з ними пов'язані не одні лише руйнування, але також творення нових спільнот організмів.

Повернемося до віддалених островів. Дуже цікавою особливістю мають там деякі споріднені види, що живуть, що називається, пліч-о-пліч. Їх представники вже не можуть схрещуватися між собою. А от з жителями якого-небудь сусіднього острова, що належать до іншого, але теж родинному увазі або; полувіду, здатні давати (з'ясувалося в експерименті) цілком нормальне потомство.

Неважко собі уявити подібну, тільки природну гібридизацію на зіткнулися (в ході дрейфу плит) архіпелагах. Ситуація аж ніяк не гіпотетична.

Острівні дуги на землі дуже поширені. Вони зароджуються після розколу плит, коли край однієї підсувається під іншу, а ростуть завдяки вивержень вулканів.

У кожного архіпелагу своя біографія. Юні острівні дуги (наприклад, Тонга в Тихому океані) утворилися порівняно недавно - 6 млн. років тому. Вони невисоко виступають над морською поверхнею. Розвинені дуги - Курильська, Алеутська - у кілька разів більше. А зрілі - Індонезійська, Новогвінейським - утворилися приблизно 100 млн. років тому і володіють могутньою континентальної корою; входять до них великі острови - це скоріше мікроматерікі, у складі яких скупчилися острова більш дрібні.

Дуги повільно переміщуються іноді назустріч один одному, іноді у напрямку до найближчого материка. Так, зокрема, утворилися Камчатка і Чукотка. Кавказ теж являє собою серію скупчилися, а колись самостійних архіпелагів, розділених океанськими просторами Тетіса.

Як відомо, гібриди першого покоління бувають більш життєздатні, ніж їхні батьки. Отже, у них більше шансів вижити в умовах, що змінилися. І більше шансів, пройшовши суворий іспит відбору, дати початок нової популяції.

Але головне навіть не в цьому. У наступних поколіннях гібрида йде бурхливе розщеплення - справжній феєрверк різновидів. Певний час навіть вважалося, що від схрещувань не доводиться чекати чого-небудь стійко нового, мовляв, через розщеплення все рано чи пізно має повернутися до вихідним батьківським формам. Але немає, реальний процес виявився більш складним і, безсумнівно, творчим. Багато оригінальні різновиди природних гібридів надійно передають свої властивості нащадкам. А всі разом вони представляють багатий матеріал для відбору організмів, найбільш пристосованих до тієї чи іншої середовищі. Це стає вирішальним, коли зникають звичні умови існування, як, скажімо, при зіткненні ділянок суші, і починається жорстка селекція на виживаність серед кандидатів у новосели.

Сучасній науці вже відомі різні варіанти природної гібридизації серед рослин. Один з них - ще одне схрещування гібридів першого покоління з тим чи іншим батьком. У результаті - новий збагачення палітри природи. Таке порівняно швидке виділення оригінальних полувідов (і навіть видів) відомо, зокрема, у ірисів і традесканцій. Фахівці переконані, що пшениця теж гібридного походження. Її батьки-найімовірніше, злак-дикун, званий урарту, зустрічається понині в горах Вірменії, і гілопс - інший непоказний злак з щуп-ких колосками, які сидять по одному на верхівці худого стебла; він бур'яном вторгається у посіви, захоплює узбіччя доріг, передгір'я в Закавказзі. Ця впевненість грунтується на глибокій генетичної перевірці. Тепер ж можна, що називається, пізнати білкову молекулу і звірити її з подібною ж молекулою іншого виду. Як встановив один з австралійських вчених, синтез деяких білків у м'яких пшениць йде під контролем шести хромосом - по дві від кожного з трьох її прабатьків: дикої однозернянки (урарту) і двох егілопсов. Впізнання і звірення цікавлять хромосом підтвердили їх ідентичність у всіх учасників «слідства».

Характерно, що клейковину (специфічний набір білків, що стають при зволоженні еластично пружними; чим їх більше, тим пишніше пшеничний хліб і вище якість макаронів) не дає більшість злаків - кукурудза, рис, овес, жито. Але вона притаманна, крім пшениці, зерну таких її диких родичів, як егілопси і пирій.

Експериментально доведено гібридне походження також багатьох інших сучасних рослин. Зокрема, півонії, маку ...

- Деколи з рослинами, які потрапили в екстремальні умови, мимовільно відбуваються ще чудесні метаморфози - подвоюється (або потроюється і т, д.) кількість хромосом в клітинах. Це так звана поліплоїдія.

Відомі цілі групи близьких видів з кратними числами хромосом. У роді хризантем всі види мають число хромосом, кратне дев'яти: 18, 27, 36, 45 і так до 90. Аналогічно в роді картоплі, де основне, вихідне кількість хромосом дорівнює 12, а споріднені види налічують 24, 36, 48 (дикий) і 60. А от у якій характерний ряд шикуються у пшениці: у дикої однозернянки 14 хромосом; у твердій, англійської, перської і у полби - 28; у м'якої, карликової і у спелти - 42. Тобто вони кратні семи. Іншими словами, у всіх цих випадках видоутворення йшло за допомогою подвоєнь потроєння і т. д. основного набору хромосом предкової; видів.

Як бачите, поліплоїдія не таке вже й рідкісне явище в природі. Як мінімум третина квіткових рослин відноситься до цієї категорії. Деякі вчені вважають, що навіть більше - майже половина. У папороті ця основний спосіб видоутворення (95 випадків з 100).

Поліплоїдії, як правило, крупніше, мають велику; масу листя, рясне цвітіння. Вони здатні існувати в більш суворих умовах. За підрахунками відомого радянського біолога-еволюціоніста, члена-кореспондента АН СРСР Олексія Володимировича Яблокова у високогір'ях і в Арктиці число поліплоїдних видів рослин різко збільшено; в середній смузі їх приблизно половина, а на Памірі мало не кожні дев'ять з десяти.

Напевно, екстремальна ситуація, яка створювалася при кожному зіткненні архіпелагів, островів, мікроконтиненту або материків, теж сприяла утворенню різних полиплоидов у рослин. Ті з них, кому вдалося успішно пройти всі прискіпливі конкурсні тури природного відбору і вистояти, дожили до наших днів.

Важливо також інше. Виникнення поліплоїдних організму може відбуватися протягом лічених хвилин. Така особина відразу ж генетично ізольована від інших особин виду. І. більш стійка до незвичних умов середовища може швидше отримати поширення там, де її батьки просто не виживуть.

- Саме таким чином новий вид, - говорить Яблоков, - може виникнути за кілька поколінь. Очевидно, цілий ряд полиплоидов - картопля, білий конюшина, люцерна, тимофіївка, луговий мятлик - виник як види за зовсiм небагато поколінь. Цим шляхом природа здатна на швидке (практично раптове) утворення нових видових форм.

І ще. Саме з полиплоидией пов'язана реальна можливість появи в рослинному світі цілком нормальних нащадків від схрещування не таких уже близьких родичів.

Вперше штучна віддалена гібридизація вдалася ще наприкінці минулого століття німецькому селекціонеру В. Рімпау. Але пояснити, чому його міжродової житньо-пшеничний гібрид виявився плідним, вчений не зміг. Тоді ще дуже мало знали про хромосоми.

Лише в 1926 р. один з найближчих сподвижників Вавілова, відомий радянський цитогенетик Георгій Дмитрович Карпеченко не тільки отримав від схрещування редьки і капусти плідний міжродової гібрид, але зумів дати цьому теоретичне тлумачення. У клітинах будь-якого організму кожна хромосома має як би дублікат. Такий парний набір розділений тільки в статевих клітинах. Коли ж жіноча і чоловіча гамети зливаються при заплідненні, всі хромосоми в дочірній клітині знову знаходять свої пари. Але при віддаленому схрещуванні (припустимо, міжродової) в статевих клітинах батьків зовсім не однакова кількість хромосом і тому не кожній знаходиться пара при заплідненні яйцеклітини. Звідси слабка життєздатність такого гібридного дитяти і неминуче його безпліддя.

Карпеченко знайшов оригінальний вихід із глухого кута (вихід, давно відомий природі і досить широко нею використовувався). Він полягав у штучному подвоєння хромосомного набору безплідного гібрида. Вченому це вдалося зробити, впливаючи на рослину хімічним реактивом.

А як вдавалося природі? Тут поки не все ясно. Але безсумнівно, що вдавалося, і багато разів. У посівах пшениці зрідка знаходили (знаходять і тепер) природні житньо-пшеничні гібриди. Причому цілком плодовиті. Реальна можливість інших настільки ж віддалених «шлюбів» доведена експериментально: лабораторним повтором передбачуваних випадків природної віддаленій гібридизації. Як з'ясувалося, саме таким способом утворилася домашня зливу - від аличі і терну. І ряд сучасних бачивши тютюну, малини, брукви, полину і багатьох, багатьох інших рослин.

Примітно, що подібні процеси тривають в природі. У 50-х рр.. в лісах Південної Якутії був виявлений природний гібрид горобини і кизильника, який досить енергійно поширювався по берегах середньої течії річки Алдан.

«Гібридизація має велике значення в еволюції живих організмів, будучи найважливішою умовою процесів формоутворення» - такою є думка академіка Миколи Васильовича Цицин, який був одним з великих фахівців з віддаленим схрещування. З ним цілком солідарний член Національної АН США Берні Грант - видатний біолог-еволюціоніст.

- Природна міжвидова гібридизація, - говорить він, - служить джерелом комбинативной мінливості у багатьох групах рослин. Крім того, форми, що виникли шляхом гібридизації, нерідко закріплюються на нових місцях проживання, які створюються в результаті порушення середовища. Група рослин, зосереджених у двох або кількох видах, здатних до гібридизації, ймовірно, має перевагу ... оскільки може успішно реагувати на швидкі зміни середовища.

До цього слід лише додати, що процеси формоутворення повинні були сильно активізуватися, коли при зіткненні континентів неминуче перепліталися долі представників різних біот.

Ось до яких цікавим і несподіваним речам веде деталізація подій, визначених глобальної рухливістю плит Землі.

Тепер, мабуть, прийшов час повернутися до Вавіловской центрам. Чи мають до них стосунок всі ці теоретичні міркування?

... 60 млн. років тому Тетіс ще залишався справжнім океаном. Між протилежними берегами Аравії та Євразії було не менше 2000 км. І десь в середині цього простору розташовувалися Малокавказская і Іранська мікропліти. Але вже навічно припаяли до свого «причалу» Індокитайський півострів. А серія острівних дуг, збившись, нарощувала території Афганістану й Великого Кавказу. Там вивергалися вулкани, диміла гаряча лава, а попіл разом з уламками скель, знесеним з гір, засипав невелике крайове море.

Це був час поширення тих недавно з'явилися трав, дерев, чагарників, що дуже схожі на сучасних своїх побратимів, широко розселилися по Землі. Вони прийшли у світ з оригінальним «винаходом» - із захищеним сім'ям, з плодом, в якому зародку легше було переносити холодне чи сухе лихоліття в очікуванні доброчинних вологи і тепла. Всі ці магнолії, дуби, буки, берези, лаври, платани, злаки (несть їм числа) ботаніки назвуть квітковими, або покритонасінніми. Так, наступала епоха їх панування.

Тим часом уздовж північних берегів Тетіса зросталися архіпелаги островів. У його західній частині існувала розділена вузькими морями і протоками мозаїка мікроконтиненту. Вони зближуються, скупчуються в єдину масу, піднімаються альпійськими горами. Це вже перші серйозні сутички всередині Тетіса.

І ось до південної околиці Євразії прирощується Балканський півострів і Мала Азія, Малий Кавказ і Вірменське нагір'я. Все ближче до сучасних контурах територія Ірану та Афганістану.

25 млн. років тому Південно-Тибетський мікроконтиненту врізався в Азію на північний захід від Індокитайського півострова. А слідом за ним туди ж навалилася всією своєю масою громада Індостану. Відбулася настільки потужна катастрофа, що швидкість дрейфу південного материка, ще недавно досягала 15 см в рік, впала більш ніж утричі. Але потужне його тиск довго ще не зменшувалося, про що свідчить висота Гімалайських гір, що продовжують рости донині.

Тут треба нагадати, що слова «врізалися один в одного», «зіткнулися» не слід розуміти в буквальному сенсі. Мова постійно йде про рух дуже повільному, практично невидимому і навіть насилу піддається інструментальному виміру. Але при цьому, звичайно, цілком реальному русі, що веде до цілком зримим змін в образі нашої планети.

В останні 10 млн. років Аравія та Євразія зблизилися майже на 400 км. Це сталося завдяки поддвига плит. У завершальну стадію вступило будівництво всього Кавказу, гірських цілей Загроса, і Тавра, території сучасних Туреччини та Ірану. Тетіс перестав існувати. Аравія остаточно з'єдналася, зі своїм північним сусідом, зберігши від стародавнього океану лише, південну улоговину Каспію, Чорного та Середземного моря.

Примітна подальша доля останнього. Воно неодноразово пересихало через те, що час від часу мілів і «закривався» Гібралтарську протоку. Стихія взагалі обходилася з ним настільки ж норовливо, як свіжий вітер з незамкненими, хвірткою. Коли «хвіртки» траплялося зачинитися надрлго Середземне море, испарившись, перетворювалося на велику западину з дрібними солоними озерами посеред, з глибокими каньйонами, прориті річками в схилах колишніх берегів, І тоді ніщо не перешкоджало сухопутним контактам між зблизився континентами. Всього 5 млн. дет тому суховії переганяли тут з місця на місце клуби солонуватою пилу.

В цей же час на іншому боці земної кулі, уздовж західної околиці Атлантики, підходило до фіналу зближення Північної та, Південної Америк. Після розколу Пангеї вони довгий час дрейфували як би паралельними курсами. Але потім відстань між ними досить швидко стало скорочуватися. За 20 млн. років воно зменшилося на 750 км. Тим часом великий архіпелаг островів, зіткнувшись з південним материком, спорудив берегові хребти на території майбутньої Венесуели.

Потім із заходу посилився поддвига під Карибську плиту. Над її краєм стала підніматися ланцюг підводних вулканів. А їм назустріч рухався потужний підводний хребет. Так між північним і, південним коатінентамі утворився фундамент зростаючого мосту. Над водою він піднявся 3,5 млн. років тому. Це і був Панамський перешийок.

До того часу квіткові вже панували в земній флорі.

До речі сказати, і сьогодні геологію Центральної Америки не відрізняє повний штиль. Навпаки, у всіх нас на пам'яті найсильніший землетрус у Гватемалі. Така ж катастрофа в Нікарагуа повністю знищила центральну частину її столиці. По сьогодні куряться вулкани Момотомбо і Сантьяго біля міста масаї. Але це до слова.

А тепер найцікавіше. Якщо всю цю схему неомобллістскіх реконструкцій накласти на карту Вавілова, то виявиться, що виділені їм центри повністю збігаються з районами недавніх стикувань острівних дуг малих і великих контлнентов як у Східному, так і • Західному півкулях.

Найбільший южяоазіатскій центр - це вся східна частина закриття Тетіса. Причому характерно, Вавілов підкреслює і спільність, і відмінність багатою дикої флори Індії, Індокитаю і Зондських островів. Мобілістсііе реконструкції дають того природне пояснення. Причалювання Індостану спочатку забезпечувало широкі контакти його наземного населення з прилеглими азіатськими територіями, в тому числі і з уже надійно зайняв своє місце Індокитаєм. Але між двома півостровами ріс гористий бар'єр Східної Бірми, який do після часу відділив їх один від одного, забезпечивши тим самим певну самостійність подальшого розвитку їх біот.

Щось подібне, ло-мабуть, сталося ще раніше, коли Індокитай зминали борт Китайського материка: спочатку контакти, потім відносна ізоляція. Не випадково Вавілов об'єднав обидва цих суміжних району (південь Китаю і півострів) в один осередок у складі загального центру.

Належність до нього Зондського архіпелагу визначилася, треба думати, вузькістю Малаккської протоки, а деяка самобутність вогнища - його острівним становищем.

Стає також зрозумілим механізм утворення китайського центру. Будучи колись окремим материком, Китай задовго до зустрічі з Індостаном вже пережив зіткнення з Сибірським континентом, що не могло не отруїтися на складі його флори. І ось нові взаємні обміни, змішання «народів». У результаті - особлива складність і неповторність рослинного світу, закреяяеняие надійної відособленістю, яку ось вже мільйони років забезпечують нездоланні Гімалаї, Гіндукуш і Памір.

Отримують геологічне пояснення і існування ще одного великого центру, що включає в себе всі території від Малої Азії до Північно-Західної Індії. Це район закриття серединної частини Тетіса. Тут скупчилися воедііо строката мозаїка острівних дуг і мікроконтиненту, кожен з яких колись мав більш-менш самобутнє рослинне населення. Сучасний вигляд воно знайшло, пройшовши через зустрічі один з іншим і під впливом антибіотиків східного і північного сусідів. Тому-то Вавилов і виділив у цьому центрі кілька відокремлених вогнищ; Кавказ, Малу Азію (з Палестиною, Іраном, частиною Середньої Азії) і північно-західний кут Індостану (з Південним Афганістаном).

Єдність середземноморського центру - естесгвенное наслідок зближення берегів Африки і Європи, особливо якщо врахувати часті захлопування гібралтарської «хвіртки», після яких околиці обох материків на якийсь час ставали, по суті, єдиної сушею.

Вавилов підкреслював, що виділені їм центри не мають зі зрозумілих ботанічним причин абсолютно чітких кордонів. Є у того і причини геологічні: окремі райони всієї смуги альпійської складчастості - від Піренеїв до Гімалаїв - виникали не відокремлено, а як ланки єдиного ланцюга подій, пов'язаних із закриттям Тетіса.

Осібно стоїть маленький ефіопський центр з родинним єменським вогнищем. Причина їхньої спільності очевидна. Усього кілька мільйонів років тому, тобто до розкриття Червоного моря (його береги паралельні), обидва райони складали єдину територію. А ось ізоля * ція ... Її зрозуміти важче. Можливо, спочатку цей центш був пов'язаний з усім, що відбувалося в середній част! Тетіса і по його берегах, а потім був відділений від звичний »ного регіону широкими смугами молодих пустель Північної Африки та Аравії ...

Що ж стосується Західної півкулі, то тут приуроченість Вавіловской центрів - андійських і Центральноамериканського - до місць сутичок островів і континентів, що називається, очевидна. Дуже вже виразно сконцентровані місця бурхливих перетворивши ний флори в районах недавніх геологічних «штор! мов », |

Вавилов постійно підкреслював, що виділені ним центр - справжні майстерні природи по проізвод.1 ству новинок рослинного світу. •

- Ці території, - говорив він,-виявляють велику різноманітність як видів, так і ще більшою мірою внутрішньовидового різноманіття різновидів і дрібних спадкових одиниць ... Йде могутній процес внутрішньовидового формоутворення.

З кожною новою експедицією він отримував підтвердження, що помічена ним особливість типова для всіх центрів. Більше того, вона типова для більшості населяють їх рослинних видів. Ось його короткі, але дуже виразні запису:

«Виключне багатство генів пшениці і ячменю виявлено в маленькій Абіссінії».

«Одним з найцікавіших районів первинного формоутворення та видоутворення для пшениці та жита і в, особливо для плодових є наше Закавказзі ... Особливо велике розмаїття пшениць у Вірменії, тут більше 200 різновидів із загального світового числа в 650 ... Мабуть, фаза утворення видів продовжується до цих пір ».

«За пшениці розкрите заново 3 / 4 ботанічних різновидів і половина нових видів».

«Коста-Ріка і Сальвадор, за площею відповідні приблизно 1 / 100 Сполучених Штатів, за кількістю видів не поступаються всій Північній Америці».

«З Туреччини, Ірану і нашої Середньої Азії йде все світове багатство динь».

«За багатством ендемічних видів ... Китай виділяється серед інших вогнищ ».

«Що стосується деяких рослин, як картопля, розкриті види та різновиди буквально революціонізує наші уявлення про вихідний селекційному матеріалі».

«Про те, що Індія є батьківщиною рису, свідчить виразно наявність тут ряду дцкіх видів його, знаходження тут звичайного рису в дикому стані і як бур'яну».

А вигук Вавилова у зв'язку з усім побаченим на стику Америк: «Пекло творіння!»

Але ж кому з ботаніків не відомо, що велика кількість внутрішньовидових різновидів буває не тільки від строкатості умов середовища, але і як наслідок гібридизації! У даному випадку які відбувалися не на селекційних ділянках під суворим наглядом наукової доцільності, а без усякого нагляду і де попало, під впливом геологічної мобільності і при повному потуранні головного творця-природи.

Ця думка знаходить підтвердження у Вавілова. Ще раз заглянемо в його записі:

«У походження ряду видів культурних рослин, мабуть, значну роль відігравала віддалена гібридизація».

Але тут виникає ось яке питання. Зрозуміло, коли про цей процес кажуть у зв'язку з яким-небудь перекрестноопиляющімся виглядом, скажімо, у зв'язку з кукурудзою. Тут впевнено можна перебирати варіанти давніх випадків спілкування не найближчих родичів, на кшталт * теосінте і тріпсакум. А як бути з самоопилітелямі начебто пшениці? Хіба в них можлива природна гібридизація? Адже кожна рослина тут протягом багатьох поколінь запилює саму себе.

Виявляється, і тут природа не дуже вже сувора, випадки самовільних схрещувань між сортами не раз відзначали селекціонери. Але це всього лише між сортами. Проте ось що виявив під час своїх експериментів відомий радянський Пшеничники Олексій *, Павлович Шехурдін. Він прагнув вивести такий сорт, який добре б народив і давав відмінної якості борошно для саратовських калачів. Тому й зробив міжвидову гібридизацію - досвід на ті часи (а було це в 1912 р.) виключно сміливий: схрестив тверду пшеницю (що має склоподібне зерно) з м'якою (досить плідною). Труднощі такого «шлюбу» перш за все в тому, що у твердій - 28 хромосом, а у м'якої - 42.

Своєї мети Шехурдін врешті-решт домігся, вивів знамениту саррубру. Але тут мова про інше. Серед нащадків цього «нерівного шлюбу» саратовський селекціонер виявив, крім твердої і м'якої, ряд видів пшениці, які не тільки безпосередньо не брали участь у початому схрещуванні, а й взагалі не використовувалися їм у роботі - такого насіння у нього просто не було. І ось, немов вискочивши з нізвідки, вони сиділи на його ділянках (цифри в дужках - число хромосом): англійська (28), жито (28), карликова (42), однозерняяка (14), спелта (42).

Про дивовижний факт Шехурдін написав у своїй статті, опублікованій у збірнику п © селекції та насінництва. Але мабуть, йому тоді, в 1937 р., не дуже повірили, вирішили, що наплутав: повідомлення здалося його колегам абсолютно неймовірним.

Пройшла третину століття. Інший відомий радянський селекціонер, академік Павло Пантелеймонович Лук'яна «ненко, в пошуках вихідного матеріалу для нового сорту теж схрестив тверду пшеніду з м'якою. І теж вражаючий феєрверк. Вже у другому поколінні поряд з «законними дітьми» своїх батьків посипалися карликова, англійська пшениці, жито, спелта ... Зрозуміло, що і цього разу жоден з цих видів «зримо» не брав участі в штучної гібридизації.

Звідки ж вони взялися? Залишається одне: в роду чи то твердою, то чи м'якою були прибульці з інших видів пшениці, ознаки яких надовго «законсервувалися». Іншими словами, і та і інша - швидше за все нащадки природних міжвидових гібридів. А починалися ці, мабуть, багаторазові схрещування, треба думати, в ту епоху, коли прабатьківщину сучасної пшениці стрясали геологічні катаклізми.

Не раз, прагнучи осмислити механізми, які працювали в «пекло творіння», Вавілов знаходив підтвердження також і поліплоїдії. З кожною експедицією він отримував все більше фактів того, що багато культурні рослини і найближчі до них дикі види являють собою саме поліплоїдні ряди за кількістю хромосом.

- Пшениці,, овес, бавовник, плодові, тютюн, - говорив він, - діляться на види, що розрізняються за кількістю хромосом у кратних відносинах.

У якихось випадках він бачив результат простого подвоєння одних і тих же хромосом, а в інших воно ставало забезпеченням тиражування міжвидових гібридів. І наводив приклад з тютюном. Звичайний тютюн виник від природного схрещування диких видів - сільвестріс і русбі, що мешкають в Південноамериканських Андах. Подвоєння хромосом зробило міжвидовий гібрид плідним.

При цьому вчений вважав за потрібне обов'язково зробити застереження, що явище це не загальне, але все-таки досить поширене.

І знову повертався до вражень і відкриттів своїх недавніх експедицій.

- У Передній Азії ми виявили явище природної поліплоїдії серед пшениць, а також серед багатьох видів дикої флори, особливо в альпійській і субальпійської зонах.

Ось такі цілком реальні, хоча й незримі нитки пов'язують Вавіловской центри з дрейфом континентів, з багатьма його катаклізмами кайнозойської ери.

Втім, чи так уже жорсткі у даному випадку тимчасові рамки? Невже нічого подібного не відбувалося в більш ранні епохи або, навпаки, у більш близькі до нас?

Берингія. Її не варто шукати в атласах. Такої країни немає. Але є вузький Берингову протоку, що з'єднує Тихий океан з Північним Льодовитим і відокремлює Північну Америку від Азії. І ще є палеогеографічес-кое поняття «Берингія», пов'язане знову-таки зі зближенням материків. З недавніх пір її вважають і ботанічним відкриттям.

Регіон включає в себе Чукотку, частина Аляски, острів Врангеля. Ще 3 млн. років тому всі вони були єдиною сушею. І з тієї пори Берингову протоку неодноразово затоплюється і осушівался знову. На його дні до цих пір здіймається ступінчаста височина, частина якої виходить на поверхню. Це острова Ратманова і Крузенштерна, острів-скеля Фаруей. Підводний височина пов'язана також з прибережними підняттями як Чукотки, так і аляскинского півострова Сьюард. Все це - руїни «мосту», який в останній раз був сухопутним 14 тис. років тому. Вважається, до речі сказати, що саме по ньому людина проник з Азії до Америки.

Ну а чим викликаний інтерес ботаніків до Берингії? Тут виявився активний осередок видоутворення. Співробітники Ленінградського ботанічного інституту АН СРСР знайшли на острові, Врангеля співтовариства рослин, типові радше для степів, ніж для тундри. Це релікти мешканців Берингії. На Чукотці ж, як з'ясувалося, взагалі найбагатша в межах Арктики флора з великим числом видів, ніде більше не зустрічаються. Усередині них, звичайно, велика кількість різновидів.

Здається, Берингія може служити новітнім підтвердженням того, що локалізація районів формоутворення або має тектонічну основу, або виникає в результаті коливань рівня океану.

Так не розсунути часові рамки в інший бік? Може, аналогічні майстерні природи, приурочені до місць геологічних катастроф, були і в мезозої, і в палеозої, взагалі, з тієї пори, коли життя зробила крок на сушу?

Пошукаємо відповідь у двох місцях. У педантичних палеонтологів, поглинених упізнанням залишків давно зниклої флори. І знову ж у тих, хто ретельно відновлює картини колишнього розташування материків.

... Більшість людей нічого не знає про Ангаріде. Її, як і Берингії, теж немає у складі сучасних держав. І ніколи не було, бо населяли ту країну не племена і народи, а співтовариства ендемічних рослин, до того ж нині вимерлих. Там, звичайно, були і тварини, але коли говорять про цю території далекого минулого, то перш за все мають на увазі саме її рослинний _мір. І навіть називають палеофлористичним областю пізнього палеозою - епохи, віддаленої від нас на 230-350 млн. років.

Уявлення про існування Ангаріди з'явилося у геологів ще наприкінці минулого століття. Його заклали невеликі палеонтологічні колекції, зібрані в різних місцях Сибіру, ​​головним чином у Кузбасский, Печорському і Тунгуський вугільних басейнах. Але лише багато пізніше вдалося розібратися, що в колекціях виявилися змішаними зразки, що належать до різних часів. Так став вимальовуватися вигляд більш пізньої (юрської) ангарської флори і більш ранньої (пермо-карбонової). Останню спочатку помилково визнали майже цілком аналогічній рослинному світу Європи і південних материків тієї ж епохи.

Про це докладно років 10 тому писав в одній зі своїх цікавих книг радянський палеонтолог Сергій Вікторович Мейен, з яким, як ви пам'ятаєте, ми вже зустрічалися. Він же і виправив помилку, довівши, що насправді наука має тут справу з самобутньою флорою, не виходила за межі Ангаріди. А що були одночасно і схожість і відмінності він пояснив тим, що хоча «ангарська і еврамерійская флори десятки мільйонів років еволюціонували незалежно, все ж деякі зміни відбувалися в них паралельно».

Те ж випливає з його опису ангарської флори того часу. Після зникнення заростей плаунів раннього карбону їх місце зайняли інші рослини. Спочатку головним чином папороті, що нагадували формою листя європейські види. Потім кордаіти - великі дерева з деревиною, схожою на деревину хвойних. І теж з «європейськими» листям. А ось органи розмноження у них були зовсім іншими. Вони швидше нагадували шишки тих хвойних, що широко поширилися лише 100 млн. років тому. У цьому відношенні сибірські кордаіти як би випереджали свій час.

Міркування вченого про долі ангарської флори настільки примітно, що його варто тут навести. Він у подиві.

«Її рослини з'являються в геологічному літописі раптово, з обірваними родинними зв'язками, як ніби це якісь прибульці, які взялися невідомо звідки, заселили всі північні позатропічні землі і зниклі в кінці мезозою».

Ще не так давно вважалося безсумнівним, що Анга-рида - породження виключно кліматичної зональності. Ось склався там, в центрі Євразії, такий-то клімат; всі особливості місцевої флори - від нього; а її схожість з еврамерійской пояснюється територіальної спільністю: все-таки місце дії - один і той же континент. Сьогодні, завдяки мобілістскім реконструкціям, є підстави для іншої точки зору.

... У силурі, 450 млн. років тому, коли почали з'являтися перші наземні рослини, ще не існувало Євразії в знайомих нам сучасних контурах. Були тільки розрізнені «заготовки», які мали стати Східною Європою, частиною Сибіру, ​​Китаєм, Казахстаном, Індокитаєм. Великий Палеоазіатський океан відділяв їх від сверхконтінента Гондвани, що включала в себе всі нинішні південні материки.

З часом закривається акваторія, що роз'єднує Північну Америку і Східну Європу, і обидва ці материка стикаються, з'єднуючись воєдино.

Через 100 млн. років і Палеоазіатський океан помітно звузився. Його потіснила знову з'явилася щедра розсип островів, згрупованих у дугоподібні архіпелаги. Ось частина з них спаяна з Сибірським континентом. Фрагменти того дуже давнього шва і сьогодні можна бачити в Саянах.

Старий океан згасав. Зате зародилися два нових: ближче до Гондване - Палеотетіс і під прямим кутом до нього - неширокий Уральський, що лежить між Сибірським материком і Східно-Європейським.

Як ізоляція сусідніх материків, так і довгий їх перебування на порівняно невеликій відстані один від одного не могли не позначитися на їх мешканців. Звідси - і схожість і відмінності. Тим більше що між континентами, немов перевалочно-міграційні пункти, постійно розташовувалися острівні дуги,

* За часів архіпелаги стикалися з тим або іншим материком, не тільки нарощуючи їх території, але і порушуючи відносну ізоляцію їх рослинних світів аж ніяк не мирним вторгненням представників своїх власних «племен». Наслідок: чергова «раптова» спалах формоутворення. І немає в такому випадку «прибульців», які взялися невідомо звідки. А є природний добір нових різновидів з строкатого матеріалу, представленого, можливо, гібридизацією, можливо, полиплоидией або іншими генетичними змінами рослин.

Не менш прикметно відкриття Мейеном палео-флористичної області, де ще в пермське час з'явилася та нова для палеозою група рослин, яка вважається серед фахівців однієї з типових для більш молодий ери мезозою. Він назвав їх татарина, так як дуже багато відбитків їх листя було знайдено у відкладах татарського ярусу (останнього ярусу пермі), що утворився приблизно 235 млн. років тому.

Більша частина матеріалу була надіслана йому в Геологічний інститут АН СРСР з польових експедицій. Чимало зразків вчений зібрав сам під час серії поїздок на Південний Урал.

З знайденого вдалося скласти уявлення про форму листя рослин і про їх органах розмноження. Останнє для систематики особливо важливо. Ці органи схожі на невеликі гриби, що сидять на тонких ніжках; у всіх капелюшків хвилясті краю, а в центрі - ямочка з розбіжними в усі сторони канавками. Листя схоже на вузькі язички.

Такі ж грибообразную органи розмноження з'являться через 5-10 млн. років (в тріасі) у цілого сімейства широко поширених рослин.

- Так установився перший достовірна пряма зв'язок, - говорив Мейен, - між пермської і тріасової флорами.

Спочатку відбитки татарин були знайдені тільки уздовж Уральських гір, або, інакше кажучи, в Західній

Ангаріде. З чого учений зробив висновок, що причина їх появи насамперед кліматична. Мовляв, територія тоді лежала в субтропіках, а передгір'я - це області з теплим і не надто вологим кліматом, з великою різноманітністю екологічних умов, і тому вони були сприятливі для швидкої еволюції рослин.

Але ось у Мейена стало накопичуватися все більше матеріалу, і з'явилася думка, що мова повинна йти не тільки про Західну Ангаріде, а про існування більш широкою флористичної області, що включає в себе Передураллі, частина Казахстану, Середньої Азії. Потім з'ясувалося, що вона йде ще далі на схід. Нарешті стала очевидною ще більш загальна картина. Нова область охоплювала Ангаріду величезним півкільцем із заходу і півдня.

Неможливо пояснити одними кліматичними особливостями виникнення оригінальної флористичної смуги, що протягнулася від Північної Двіни через Південний Урал аж до Китаю. Правдоподібнішим зовсім інше.

У пермі, приблизно 270 млн. років тому, сталося зіткнення Сибірського континенту зі Східною Європою і з Казахстанським материком. Коли скупчилися блоки суші витіснили розділяли їх води, зник Уральський океан. Тільки слід залишився - ще один шов на суші. Його фрагменти вздовж усього Уральського хребта. У південній частині хребта є урочище, де невеличка річка дуже добре оголила стародавні підводні споруди. Видовище дивовижне! В одних місцях всю товщу крутого берега займають застиглі потоки базальтової лави найхимерніших форм: то у вигляді оплившего на свічках воску, щось схоже на тісто, які втекли з діжі. В іншому місці розкрите річкою спорудження схоже на напівзруйнований готичний замок з загостреними баштами ...

Місця відбору зразків, що містять залишки і відбитки татарин, досить чітко, хоча і пунктирною лінією, прокреслюють смугу зіткнення Сибіру з оточуючими її материками, включаючи і Китайський, що врізався в Євразію на рубежі пермі і тріасу. З цього ж часу (що не менш важливо) почалося, за словами Мейена, зникнення колишньої ангарської «кордаітовой тайги».

До речі, цікаво відзначити і ось яке даблюденіе Мейена. Серед своїх татарин він виявив, так би мовити, декілька відтінків - різновиди, що відрізняються один від одного за типом пилку. Що це? Характерне розщеплення у нащадків якогось міжвидового «шлюбу»?

Тоді ж, 270 млн. років тому, відбулася ще одна грандіозна зіткнення материків-Гондвана зімкнулась з величезним північним континентом. Це було утворення великої Пангеї, що об'єднала майже всі землі планети. І до того Гондвану, що існувала з докембрію і заселятися, з силуру, постійно атакували з усіх боків численні острівні дуги. Чи було кожне з тих зіткнень теж «пеклом творіння»? А чому б ні? Правда, підтверджень тому сьогодні поки не зустрілося. Їх ще належить знайти. Хоча зробити це буде, звичайно, непросто, надто багато вже безслідно розчинилося в імлі років.

До цих пір у нас з вами мова йшла головним чином про мешканців суші і континентальних шельфів. А позначалося чи переміщення плит планети на її іншому підводному населенні? Або там двигунами еволюції життя були інші сили?

ЖИВА СХОДИ ДО САМОГО ДНА.

... Це був дуже пам'ятний рейс 1956 Дизель-електрохід «Об», доставивши на льодовий материк першу радянську антарктичну експедицію, повертався додому. Крім звичайних транспортних функцій, корабель повинен був виконувати до велику дослідницьку роботу. На ньому знаходився геологічний загін, яким керував океанолог, нині член-кореспондент АН СРСР Олександр Петрович Лісіцин. На кожній стоянці у відкритому морі (а такі станції-стоянки були передбачені по всьому шляху слідування «Обі») в дію приходили суднові лебідки - під воду відправлялися дночерпатель або грунтова трубка.

Лісіцина і його співробітників цікавили на океанському дні осадові відкладення.

Сюрпризи почалися відразу ж, як тільки за смугою материкового схилу Антарктиди пішло даний гли-k боководье. У піднятих з дна пробах грунту незмінно були валуни, їх уламки, перемішані з тонким, наче витертою матеріалом і з рихлим мулом. Повна відсутність скачаний гальки. Майже ніяких слідів сортуючої або який інший роботи води. І таке - протягом сотень миль.

Ще мокрі і як би укладали в собі морок морських глибин валуни довго переходили з рук в руки. В оцінці грунтових проб, піднятих з океанського дна, всі були одностайні - морена. Але як вона опинилася на такій глибині, чому займає настільки широкий простір?

Справа в тому, що морена - творіння льодовиків. Сповзаючи з піднесених ділянок свого ложа, льодовик зазвичай здирає брили гірських порід, дробить їх по дорозі, стирає, дряпає, робить валуни схожими на праски, а уламках подрібніше (аж до піщинок) надає видовжену форму. Після танення льоду залишається мішанина великого, середнього і тонкого матеріалу - як було зібрано, так все і кинуто. Це і є морена. На суші.

Але чим створена морена на глибоководному дні? Якщо вважати, що сюди доходили материкові льоди Антарктиди, то треба допустити, що в недавньому минулому рівень Світового океану був нижче на.З-4 км (!) І потім бістро піднявся, а обледеніння в Південній півкулі простягалося мало не до берегів Австралії. Абсурд

Лісіцин висловив припущення, що моренний матеріал доставлений сюди плавучими айсбергами. Морська геологія в той час не визнавала за айсбергами суще-кої ролі в осадовому процесі на глибоководді. Вважалося, що вони можуть занести лише випадкове сміття. Тим більше що осадові породи на всьому океанському дні взагалі представлялися практично однорідними.

І все ж Лісіцин висловився за айсберги. У нього вже накопичилися дані для такого висновку. Кілька років тому він займався вивченням Охотського і Берінгова морів, на дні яких далеко від узбережжя теж виявилося багато кам'яних наносів (правда, в основному галечник). Лісіцин довів, що туди їх доставили з прибережної смуги тануть крижини. А сюди, по всій видимості, морену з материка принесли айсберги.

«Об» вийшла в широти, куди великі льоди не запливали. І тоді драга перестала приносити з дна моренні мішанину. Суворої кордону не простежувалося, перехід був поступовий, але дно явно пішло зовсім інше.

Істотно змінився і склад морської суспензії. Лісіцин був одним з перших, хто почав докладно дослідити морську суспензію.

«Об» поверталася додому через Індійський океан. Позаду залишилися южлий тропік, екватор. В один з ясних днів, коли судно перетинало Аравійське море, небо раптом заволокло бурої імлою, наче настали сутінки. Хоча сонце стояло в зеніті, воно потьмяніло і виглядало червонуватим диском.

Потім дізналися: над Аравійським півостровом пронеслася пилова буря; сильний вітер підняв найдрібніші частинки піску на велику висоту і проніс над океаном.

Вивчаючи запиленість повітря, Лісіцин з'ясовував, чи велика в морських відкладеннях частка пилу, занесеної по повітрю з материків. Трохи тільки дозволяла погода, в носовій частині корабля над палубою піднімали «вітрила» - нейлонові мережі з дуже дрібними отворами. Тертя зустрічного повітря наелектризовувалося нейлонове полотно, і на нього налипала та пил, яку несли морські вітри.

Раз на добу геологи знімали свої «вітрила», промивали їх у дистильованій воді, витягували аерольний осад. Потім - мікроскоп, аналізи.

Поблизу Антарктиди та в екваторіальній частині Індійського океану повітря було кристально чистий - за добу «вітрила» ледь набирали міліграма пилу. І суспензії у воді тут було надто мало, менше, ніж у московській водопровідної.

Проте вже на підході до Аравійського моря «улов» пилу став помітно збільшуватися-спочатку в десятки, потім у сотні разів.

Цікаво, що і склад аерозолів різко змінювався залежно від того, в якому широтному поясі перебувала «Об». У північно-західній частині Індійського океану це був пил, принесена з пустель. І така ж; пил була присутня в морській суспензії. Вона ж становила іноді більше половини проби грунту з дна океану.

Словом, глибоководні опади тут теж мали свою специфіку.

Коли після повернення додому всі ці факти були опрацьовані в інституті океанології АН СРСР, то тодішній науковий керівник Лісіцина Пантелеймон Леонідович Безруков (згодом член-кореспондент АН СРСР) висловив думку, що дно океану від Арктики до Антарктики, хоч і не є повним подобою суші в сенсі розподілу на кліматичні зони, все ж таки по-своєму (і досить чітко) відображає їх. Це була лише здогад, робоча гіпотеза.

Якщо, плаваючи під водою з масці, пірнути і потім почати підніматися назустріч сонячному променю, то крізь скло стають добре помітними найдрібніші смітинки. В інших місцях, особливо неподалік від берега, їх нескінченний рій. Спочатку якось не вкладається в голові, що тонка завись і є той будівельний матеріал, з якого складаються потужні товщі осадових порід Землі. А між тим так воно і є.

На суші осадові товщі місцями досягають 10 км, Це верстви і прошарки, в яких чергуються всім знайомі глини, пісковики, вапняки, добре зцементовані галечники. Ось вже де дійсно запе-. чатлена велика частина біографії Землі. Люди давно прагнули зрозуміти, чи існують в осадових процесах будь-які закономірності.

Найбільш обгрунтовану теорію на цей рахунок побудував в 50-60-х роках наш співвітчизник академік Микола Михайлович Страхов. На континентах він виділив чотири типи осадового процесу: льодовий, гумідної (вологий), арідний (посушливий) і вулканогенні.

У першому працює лід, а головні ознаки - відкладення морени і повна відсутність залишків живих організмів. У гумідної зоні вологи більше випадає, ніж випаровується, і тому все визначається діяльністю води: тут немає відкладень легкорозчинних солей, але зате накопичуються боксити, поклади заліза, марганцю, вугілля. Зруйнований матеріал розсортований водою: в одному місці добре скручений галька, в іншому - пісок або тонкі мули. І звичайно, багато залишків організмів.

У аридних зонах, навпаки, домінує випаровування. Звідси - засолоненних, пласти гіпсу, сульфатів, карбонагов та інших легкорозчинних сполук кальцію, магнію, натрію, калію; біологічні учасники процесу явно пригнічені. Ну а вулканогенні тип - це царство вивержених попелів, пилу і бомб; їх поширення і склад не залежать від клімату.

Класифікація, як бачите, лаконічна, але ємна. Вона добре узгоджується з тим, що сьогодні оточує нас у природі. Загалом, це надійний помічник у визначенні кліматичних зон як сучасності, так і далекого минулого, а ще досить чітке керівництво Аля пошуку великої групи корисних копалин. «Але тільки на материках», - підкреслював Страхов.

А в океанах? Вважалося, що матеріал для морських відкладень поставляють головним чином річки, а розносять поверхневі течії; вони «розбігаються» на тисячі кілометрів в меридіональному і широтному напрямках і все перемішують. Якусь частину осадового матеріалу з суші доставляють айсберги і вітри, але »він втягується в безперервний рух вод, тому вважалося, що в океанських опадах« зовсім немає ... морени, еолових відкладень »; деяку різноманітність в цю загальну монотонність вносить лише сортування річкових і льодових виносів - матеріал побільше відкладається поблизу берегів, на шельфі і материковому схилі, а на глибоководді - найтонший. У цілому ж «на величезних просторах океану тягнуться однотипні, які варіюють лише в деталях вапняні і кременисті мули або червона глина».

Це були скоріше теоретичні припущення. Фактичного матеріалу - океанських донних проб - було ще вкрай мало.

Тільки на початку 60-х років вивчення морських осадових відкладень набуло широкого розмаху. Встановили, що потужність осадових порід на околицях океану не перевищує материкові норми, досягаючи 10-12 км (більше - лише в дельтах таких великих річок, як Амазонка, Міссісіпі, Ганг). Але чим далі від берегів, тим тонше осадовий чохол. У центральних частинах океанів-не більше кілометра, а частіше - сотні метрів. На гребенях серединно-океанічних хребтів - практично сходить до нуля. Там лежать тільки тверді вивержені базальти.

А ось ще вражаюче відкриття: у гумідної зонах океану товщі відкладень в кілька разів більше, ніж в аридних (виявилися і такі). І ніякого обміну (перемішування) осадовим матеріалом між зонами не відбувається. Для кожної (в залежності від клімату) характерні своя потужність опадів та їх склад. Тільки в межах самих кліматичних зон потужність цих відкладень змінювалася симетрично по обидві сторони від серединно-океанічних хребтів, так як ложе океану поволі розсувається, розростаючись за рахунок підйому мантійного матеріалу, а разом з ложем немов на транспортерної стрічці зміщуються в різні боки а опади. Поблизу гребеня вони просто не встигають накопичуватися.

Іншими словами, закономірності стали виявлятися вже при вивченні потужності океанських опадів: вона залежала і від кліматичних зон, і від тектонічних умов; мало значення також відстань від берега, глибина ... Яка вже тут монотонність!

З роками з'явилися нові факти, які суперечили уявленням про одноманітність океанського осадового процесу. Та й чільна роль поверхневих течій вже викликала сумніви. Під час плавань по далекосхідним морях і біля Антарктиди Лісіцин постійно переконувався, що течії лише транспортували крижини, які в міру танення втрачали матеріал, принесений з континентів. Той укладався на дно майже без сортування та зносу. У Бенгальській затоці (Індійський океан) головні постачальники глинистої і піщаної каламуті - річки Ганг і Брахмапутра. Проте поширюється вона і осідає не у відповідності з поверхневою системою циркуляції вод (широтной), як слід було очікувати, а поперек неї - з півночі на південь. Або в Атлантиці: осадовий матеріал з Північної Америки, перш ніж відкластися на дні, переноситься не в бік руху Гольфстріму, а в протилежному напрямі - під дією інших, придонних течій.

З роками Лісіцин все більше переконувався, що основна частина річкового виносу взагалі не досягає глибоко-водья, а осідає в гирлах річок, в дельтах, естуаріях. Лише найбільш тонкий матеріал довгими шлейфами тягнеться у бік глибоководді. Поверхневі течії до цим переміщенням абсолютно непричетні.

Чимало походивши по білому світлі під нейлоновими «вітрилами», Лісіцин і його колеги В. Н. Живаго і В. В. Сєрова переконалися, що пил, понесена повітряними потоками з континентів, потрапивши в океан, не розноситься течіями, а осідає головним чином у тієї ж широтної смузі. Це було доведено детальними дослідженнями океанського аерозолю. Виявилося, що на дні глибоководді в аридних (посушливих) зонах скупчується дивно багато еолового матеріалу, тобто принесеного вітром, - більше половини всього осаду. Причому розташовані ці зони і в Північному і в Південному півкулях Землі приблизно на рівній відстані від екватора, так само як розташовані посушливі зони на материках. Немов це продовження пустинь в океанах.

З роками на підтвердження зональності морського осадового процесу внесли вирішальний внесок живі маркери.

Температурні контрасти в Світовому океані не такі великі, як на суші, - не більше 30 градусів між полярними областями і екватором. Причому це біля поверхні океану, а на дні майже скрізь постійна температура-близько нуля. Здавалося б, немає підстав говорити, ніби розселення мирської флори і фауни суворо пов'язано з кліматичними поясами Землі. Серед морських рослинних організмів головну роль грають мікроскопічні діатомові водорості. Вони становлять більше двох третин загальної біопродукції океану. І живуть буквально всюди. Майже так само широко поширені і деякі представники зоопланктону - форамініфери, радіолярії.

Міркування щодо монотонності океанських відкладень грунтувалися частково саме на цьому. Але лише частково, тому що матеріалу біологічного походження тут відводилася другорядна роль. Вважалося, що частка органічних залишків, що досягають глибоководного дна, зовсім невелика (велика їх частина розчиняється по дорозі). Виняток - мілководні шельфові зони, що оточують континенти, відомі багатством всілякої життя.

Радянські вчені - академік Лев Олександрович Зенкевич і член-кореспондент АН СРСР Веніамін Григорович Богородиці - були гідробіології. Їх цікавило головним чином живе населення Світового океану. У 50-х роках вони прийшли до висновку, що перш за все сама водне середовище в різних районах океану далеко не однотипна. А специфіка середовища визначає умови харчування і розвитку живих істот. До того ж мешканці океану пов'язані один з одним довгими харчовими ланцюжками. Перша ланка такого ланцюжка-мікроскопічні водорості.

Їм потрібні світло і відповідна концентрація у воді мінеральних солей (азоту, фосфору, кремнію).

Якщо сонячних променів вистачає, поживні солі в, при поверхневому шарі використовуються швидко, фідопланктон розвивається нормально. Глибини океану завжди багаті мінеральної їжею, але там мало споживачів, бо недостатньо світла для розвитку фітопланктону.

- Де двері цієї «комора поживних речовин» відкривається у бік верхніх шарів моря, - говорив Богородиці, - там і буде пишний розвиток життя. А відкриває ці двері своєрідний «сторож» - вертикальне перемішування морських вод, яке іноді відбувається досить бурхливо, а іноді надзвичайно слабо.

Поблизу Антарктиди постійно охолоджує поверхневі води опускаються, а на їх місце піднімаються глибинні, таким чином, у цій великій смузі фітопланктон отримує гарне харчування.

У поясах помірного клімату перемішування океанських вод пов'язане з сезонними коливаннями температури. За зиму поверхневі шари, охолоджуючись, ущільнюються і опускаються вниз, а їх місце займають більш теплі, з глибин. Тому навесні тут відбувається взривопо-добное розмноження мікроводоростей - справжнє «цвітіння» океану.

Інша обстановка в тропічних водах. Вічне літо, здавалося б, має забезпечити незмінне благоденство всім формам життя. Так воно дійсно і є, але не у всій тропічній смузі, а тільки в її середній частині, в приекваторіальній, там, де воду перемішують широтні течії та протитечією. Трохи північніше або трохи південніше - застій на великих просторах. Пекуче сонце і висока сухість повітря викликають тут сильне випаровування. На певній глибині виникає більш солоний, а отже, і більш щільний шар - своєрідна заслінка, що перешкоджає підйому вод, насичених живильними речовинами. Тепла і світла багато, але фітопланктон голодує. Але ж ці водорості - початок харчового ланцюга. Через їхню нечисленність убогий і зоопланктон. Зоопланктоном харчуються більш великі істоти. Значить, і у тих голодний пайок. Виходить, «пустелі» в океані, подібно пустелях на суші, дуже бідні життям.

... Радянське дослідне судно «Витязь» здійснювало своє чергове плавання по Тихому океану. Експедицією керував Богор. Корабель пройшов з півночі на південь до Нової Зеландії і з півдня на північ майже паралельними маршрутами. Протягом усього рейсу, незважаючи на часті шторми, не переривалися дослідження водної товщі. У результаті вперше були отримані як би два меридіональних розрізу Тихого океану - між сороковими широтами шпалерах півкуль Землі. Які корисні відомості це принесло?

Приблизно до 30 ° с. ш., тобто в смузі помірного клімату, води добре насичені солями фосфору. Тут достаток усілякого планктону, але переважають діатомові водорості.

У міру просування на південь в поверхневих шарах почала спадати концентрація поживних речовин. І планктон негайно відреагував: діатомей стало менше, їх потіснили більш толерантні до нестачі фосфатів перідінеі. А ще південніше простягалася вже справжня океанська «пустеля»: у теплих водах з мінімальною концентрацією фосфатів лише перідінеі (аридная зона).

У пріеквагаріальной смузі картина знову змінилася: велика кількість мінеральної їжі, і життя, як то кажуть, б'є ключем - діатомові знову процвітають і представлені більшим, ніж в середніх широтах, числом видів.

У Південній півкулі все це чергування повторилося в зворотному порядку.

Те плавання «Витязя» (в 50-х роках) стало одним з перших свідчень, що у кліматичних зон в океані все-таки є свої живі маркери. Пізніше, коли дослідження біології морів взяли глобальний розмах, це блискуче підтвердилося. Так, діатомей дійсно превалюють серед усього населення океану. Але не всюди. І головне, від полюса до екватора істотно змінюється їх видовий склад. Те ж відбувається і з іншими «рганжзмамі,

Виявилося, що багато представників морської фауни зустрічаються тільки в якомусь певному районі. Більше того, для кожної кліматичної зони океану характерні своя співтовариства живих істот, пов'язаних і харчовими ланцюжками, і пристосованістю до конкретних умов середовища.

Але яке значення все це могло мати для типізації донних відкладень, якщо в них, як вважалося, частка органічних залишків не становить і десятої частини? Подальші дослідження показали, що має, можна сказати, вирішальне. Значення,

Років сорок тому налічувалося від сили кілька сотень грунтових проб, узятих з глибоководного дна океану і підданих детальному аналізу. І зразки добувати було важко, і методи аналізів були не дуже-то досконалими. Але ось з роками методи дослідження стали надійніше, Інститут океанології АН СРСР получлл можливість зіставляти повні аналізи вже тисяч грунтових, проб і кернів буріння. І тоді з'явилася необхідність внести істотні виправлення в колишнє уявлення про склад океанських опадів.

Нові висновки навіть для багатьох фахівців з морської геології виявилися приголомшуючими: у глибоководних відкладах приблизно половина (!) Всього матеріалу - це органічні залишки.

Особливо примітно, що дно як би відображає розселення організмів по акваторій планети. Перш за все планктону. У діатомових крем'янисті панцири. І всюди, де панують ці водорості, грунтові проби відрізняються перш за все підвищеним вмістом кремнію. У аридної зоні, де переважають перідінеі, або сінезелениег у яких майже немає панцирів, відкладення інші - вапняні за рахунок раковінок деяких видів зоопланктону. Крім того, дно показує, наскільки багата життям кожна зона і як всі вони в цьому відношенні відрізняються один від одного.

Тут доречно розповісти і про особливу зоні (або, точніше, відокремленої).

Сенсаційне відкриття зробили в лютому 1977 р., коли франко-американська експедиція на підводному апараті «Алвін» обстежила Східно-Тихоокеанське підняття в 320 км на північний схід від Галапагоських островів. Метою занурення була геологія рифта, тобто місця, де розсовується океанське ложі. Акванавт оглядали поздовжні тріщини з натіканнями лави. Все тут говорило про розтягування дна. Вони фотографували базальтові споруди найвибагливіших форм, збирали маніпуляторами важкі уламки темних скель. Загалом, займалися роботою, що стала для них вже звичною. І раптом ...

Це було на глибині 2600 м. У плямі світла, випромінюваного прожектором «Алвина», виявилося щось злегка ворушилося. Поруч - ще і ще. Здалося? Схвильовані акванавт, не вірячи своїм очам, почали обстежити все довкола.

Сумніватися не доводилося - перед ними були живі істоти. Про це негайно повідомили нагору, на що супроводжував корабель. Завжди вважалося, що великі глибини океану безживні, оскільки там немає ні світла, ні їжі. А тут - таке.

«Оазис» буквально кишів життям. У повній темряві жило безліч невідомих науці організмів. Гігантські, що сидять в трубках черви. Білі двостулкові молюски кожен завбільшки з долоню. Молюски подрібніше розташовувалися цілими друзами, на зразок тих щільних скупчень, що утворюють на скелях мідії. Водилися там креветки, краби сліпі і навіть риби. Загалом, ціла спільнота дивовижних істот, сама присутність яких у такому місці було несподіваним і загадковим, щоб не сказати неймовірним. Про існування подібних «оаз» навіть не підозрювали.

Загадкою представлявся насамперед харчової «фундамент» співтовариства. Хто ж тут був первинним виробником їжі? На поверхні океану і поблизу від неї - це зелені рослини, що створюють органіку за допомогою фотосинтезу. Перша думка акванавтів: не падають чи сюди «крихти» з того столу, що ломиться від страв нагорі? Але навряд чи тим могло підтримуватися таке кипіння життя. Ні, стіл тут був явно свій. А який свій, це з'ясувалося, коли виміряли температуру води і зробили аналізи її проб.

«Оазис» розташовувався навколо виходів гарячої води-навколо гідротерм. Умови в ньому були просто-таки тепличні - плюс 10-20 ° С. Але не це виявилося вирішальним для існування унікального співтовариства. Головне встановили в Массачусетсом технологічному інституті, де зробили аналіз проб води. В океанських гідротермах, як і в багатьох гарячих джерелах на суші, виявилося багато сірководню. Це отруйна сполука - улюблена їжа деяких бактерій. Саме з нього вони вміють видобувати енергію, щоб перетворювати вуглекислий газ в органічні сполуки, тобто в їжу.

Такі окислюють сірку бактерії знайшлися і навколо підводних гідротерм. Ось воно - перша ланка. З нього і почалася харчова ланцюг всього співтовариства.

У деяких організмів вона починалася вкрай незвично. Тут мешкали і фільтратори, відціджують із води бактерій і їли їх. Але правилом були зовсім інші взаємини.

Один з видів погонофор вкрай спантеличив дослідників. Щось схоже знайшов ще в 1966 р. американський Гідронавт, коли опускався на своєму «Дип-стар-4000» на тисячеметровую глибину поблизу берегів Південної Каліфорнії. Він зірвав тоді механічною рукою пучок таких же трубок і доставив на поверхню. Другий раз єдиний екземпляр однотипного істоти підняли в Атлантиці з материкового схилу біля Гайяни, де вона перебувала на глибині 500 м.

І ось тепер погонофори на дні рифту. Причому вона істотно відрізнялася від своїх попередниць, і тому її назвали «рифта».

Вона переважала серед жителів «озаіса». Щільні скупчення рифта прикріплялися прямо до базальтових скель майже біля самих отворів, через які виливалася гаряча вода. Кожна тварина являло; собою замкнуту трубку довжиною до 1 м. На вільному кінці тіла у рифта красувався яскраво-червоний плюмаж щупалець. Але вони нічого не ловили. І взагалі призначалися не для видобутку їжі, швидше, виконували роль зябер, де йшов обмін киснем, вуглекислим газом і сірководнем з навколишнім середовищем. Всередині трубки містилося тіло тварини.

Здавалося, ці істоти давно мали б захиріти і загинути від виснаження, оскільки ні рота, ні найменшого натяку на травні органи у них не було. Однак, судячи з усього, рифтам жилося непогано. І колонія в цілому, і кожна істота окремо аж ніяк не виглядали пригніченими, їх шикарні плюмажі весело тріпотіли, наче дорогі газові хустинки на вітрі. Значить, як-то ці тварини харчувалися. Але як?

Секрет вдалося розкрити пізніше. Він полягав у тому, що знаходиться у слухавці тіло погонофори виявилося заселеним безліччю сірчаних бактерій. Саме тіло. Господар справно поставляв їм газове сировину, а отримував необхідну для власного прожитку органіку. Так і жили, не ображаючи один одного.

Ріфт навіть виробили у своїй крові спеціальний механізм, блокуючий отруйну дію сірководню, який, як відомо, паралізує дихання живої істоти так само рішуче, як і миттєво вбиває ціаністий калій. Тут же гемоглобін крові абсолютно нешкідливо для всього організму пов'язував одночасно і кисень для дихання, і сірководень.

Цікаво, місцеві краби, живуть тим, що безжально об'їдають у рифта щупальці, теж виробили в собі стійкість проти згубної дії сірководню.

У «оазі» жили різні види сірчаних бактерій, але кожна популяція тварин - рифта, молюски - вважала за краще мати справу тільки зі «своїм» штамом.

Незабаром після галапагоських відкрили ряд гідротерм в районі Каліфорнійської затоки. Потім ще північніше ціле гідротермальне поле з 24 гарячими джерелами. Потім дійшла черга до інших океанів. І майже всюди в Рифт теж виявилися настільки ж дивовижні «оазиси» навколо отворів в базальтових скелях або поруч з паралельними неширокими тріщинами.

Поблизу деяких таких виходів гарячих вод температура піднімалася до 35 ° С, а всередині отворів досягала навіть 350ГС. Ряд гідротерм назвали чорними курцями - над ними піднімалися струменя темних розчинів, сильно насичених сполуками металів. А по сусідству - населені «оазиси».

Неважко собі уявити, як тендітна кожна така гілочка життя, як залежно її існування від гідротерми, а вірніше, від робочого стану самого рифту. Адже саме він - головний дарувальник всіх засобів існування. Замри рифт, припинити розкриття дна - і рано чи пізно обломиться гілочки, зникнуть «оазиси», вимруть цілі співтовариства організмів.

Зупинилися рифтів на Землі було чимало. Деякі зникли, поглинені разом з краєм плити в зонах поддвига. Але інші понині доступні дослідженню. Є такий, наприклад, у Філіппінському морі. Значить, дну його теж пам'ятні давні трагедії маленьких острівців життя.

Втім, може, це треба віднести до подій суто місцевого масштабу, які не мають впливу на долі глобальних біот? Однозначної відповіді тут немає. Важко сказати, що стає спусковим механізмом великих перебудов в земних спільнотах. Екологічні зв'язку складні.

Але при всіх випадках гідротермальні «оазиси» - приклад того, в якій великій мірі еволюції живих спільнот (принаймні, цієї особливої ​​зони океану) можуть залежати від режиму роботи тектонічного механізму Землі.

Однак повернемося до інших зонах океану.

Наблизитися до правильного розуміння явищ природи вже саме по собі коштовне. А рано чи пізно нові знання потягнуть за собою нові можливості і вміння людей. Так сталося і з системою кліматичної зональності океанських відкладень, докладно розробленої Лісіциним до середини 70-х рр.. Вона допомогла встановити, що донні відкладення, що спочивають зараз на студеному північно-заході Тихого океану, утворилися 150 млн, років тому поблизу екватора. Це стало, звичайно, ще одним підтвердженням справедливості неомобі-ських уявлень про розростанні ложа океану. Але не тільки. З'явилася можливість реконструювати положення кліматичних зон древніх акваторій нашої планети і доповнити біографію підводного населення Землі деякими відсутніми сторінками.

У середині 70-х рр.. американське судно «Гломар Чел-Ленджер» плавало по всіх акваторій планети. Повідомлення про ці рейсах не сходили зі шпальт світової преси. Вони надходили з різних кінців світу, і корабель нерідко називали верхом технічної досконалості.

Він призначався для проходки дослідних глибоководних свердловин. На його палубі височіла бурова вишка. У той час наука мала в своєму розпорядженні єдиним судном такого типу.

Інформативність глибокого буріння (особливо в океані) виявилася вражаючою. Взагалі-то, наука завжди розвивалася стрибкоподібно. Кожен такий кидок ставав можливим не тільки в результаті осмислення накопичених фактів, але часто завдяки використанню принципово нової дослідницької техніки. Для сучасної геологічної науки набуття глибокого буріння стало подією не менш значним, ніж поява мікроскопа для біологів, телескопа для астрономів, прискорювачів елементарних частинок для фізиків. Нашому поколінню випало бути свідком прориву людства в захмарний космос. Але також у «космос» підводний і підземний. Цей прорив приніс разючу за багатством інформацію про навколишній світ.

Зі своєю справою «Гломар Челленджер» справлявся вміло. Оснащений навігаційною системою, що враховує інформацію з штучних супутників Землі, він здатний був зі снайперською точністю вийти на місце буріння у відкритому морі. А почавши роботу, застигав над колоною труб, немов намертво прикутий до дна десятком якорів. Але він не користувався жодним. Спеціальні бічні гвинти, керовані комп'ютером, утримували корабель в обраному місці навіть при дуже високих хвилях і штормовий вітер. Лісіцин, який брав участь у плаваннях «Гломар Челленджера» як фахівець з донним осадовим відкладів, згадував згодом: «Під час тайфуну« Віола », який був такий сильний, що викликав руйнування і людські жертви на Філіппінських островах, електронна система впевнено утримувала корабель в заданій точці без участі людини ».

«Гломар Челленджер» міг бурити практично в будь-якому районі океану, крім хіба що полярні, покриті міцними крижинами. У його рейсах постійно брали участь фахівці з багатьох країн, що стало свято дотримувалися традицією. Іноземці тут працювали, на рівних з американським персоналом, разом вивчали і інтерпретували зібраний матеріал. А це робило результати кожного рейсу «Гломар Челленджера» об'єктивніше, осмисленіше і, отже, авторитетніше.

У перших же рейсах з'ясувалося, що в м'якому осадовому чохлі океанської кори часто зустрічаються прошаруй кременів. Це відкриття було несподіваним для геологів і вкрай неприємним для буровиків. Навіть саме міцне долото з алмазною коронкою брало кремені з великими труднощами.

- Якщо при бурінні звичайних опадів океанського дна, - згадує Лісіцин, - керн довжиною 9 м вибурюється за лічені хвилини, то проходка декількох сантиметрів океанських кременів займала багато годин і часто закінчувалася повним руйнуванням долота.

Взагалі-то, міняти долото - справа для буровиків звичне, хоча й марудна. Але ось вдруге потрапляти на глибині в гирлі тієї ж свердловини - трюк, якщо можна так сказати, вищої складності. Але гумору на кораблі не втрачали і говорили, що виконати таку процедуру, по суті, не складніше, ніж з даху хмарочоса потрапити кінцем мотузки в горлечко стоїть на тротуарі пляшки.

Кремені, звичайно, були не подарунок. Однак так вважав хто завгодно, тільки не палеонтологи. Для них важкопрохідні прошаруй здавалися на рідкість красноре-йівимі. У свердловинах, пробурених в Карибському морі, в далечінь дістатися до опадів, що відклалися більше 70 млн років тому (верхня крейда). У них привернув увагу комплекс радіолярій - одноклітинних тварин з ажурним крем'янистим скелетом; їх ще називають промені-вікамі знову-таки за красу скелета. Вони і сьогодні складають чималу частину океанського зоопланктону (хоча це, звичайно, вже інші види). А особливий інтерес дослідників до стародавніх радіолярії пояснювався тим, що трохи раніше з «Гломар Челленджера» бурили в східній частині Тихого океану і теж піднімали керни верхнемелового віку, в яких теж траплялися залишки володарів ажурних кременистих скелетів. Як-відомо, між Карибським морем і Тихим океаном - бар'єр Центральної Америки. Але в кернах, порушених і там і тут, були майже аналогічні комплекси видів радіолярій. Втім, секрету тут ніякого немає.

Пам'ятайте, ми з вами говорили про розкол Пангеї? Він якраз і відбувся незадовго до крейдового часу. Між північним та південним блоками суші розкрився Тетіс. Тоді утворився наскрізний обмін водами в екваторіальній смузі Світового океану. Природно, що в одній і тій же кліматичній зоні розселилися близькі види тропічного зоопланктону, в тому числі радіолярії.

Частина теплих вод цього ціркумекваторіального течії ще довго буде гріти також і полярні області, відхиляючись від західних узбереж океанів на північ і на південь. Але до цього ми повернемося трохи пізніше, а зараз продовжимо про наскрізному проході поблизу екватора.

Він був недовговічний. Зіткнення Аравії з Євразією ізолювало дві западини: Середземне море і Індійський океан. Відтепер для біоти кожної з них почався незалежний один від одного шлях розвитку. Це сталося приблизно 25 млн. років тому.

Але Гібралтар ще залишався широким проходом, американські материки лише почали зближуватися. Широкий обмін водами між молодою Атлантикою і Тихим океаном залишався тим самим. Як і спільність їх мешканців.

Зрештою звузився Гібралтар, почала раз у раз захлопується його «хвіртка», на заході Атлантику замкнув Панамський перешийок - прийшов час нових ізоляцій. Начебто б як і раніше в кожної з найбільших акваторій Землі - Тихого, Атлантичного, Індійського океанів - була екваторіальна зона, начебто як і раніше мешкали в ній близькі види, але їх долям вже було уготовано різне.

Сьогодні на Землі відомо понад 7 тис. видів радіолярій. Але ж ці променевиків - лише невелика частина складних екологічних спільнот, кожне з яких по-своєму реагувала на сталися в світі тектонічні зміни і вже, звичайно, не залишилося незмінним.

Дія дрейфу континентів на еволюцію морської біоти підтверджують і події, пов'язані з відокремленням Антарктиди. Тут слід ще раз поцікавитися результатами рейсів «Гломар Челленджера». Ось що розповіли пробурені їм свердловини.

80-40 млн. років тому температура екваторіальних районів була близька до сучасної. А в помірних і полярних була набагато вищою. Тобто тепло активно переносилося течіями, головним чином уздовж меридіанів. Антарктида і поки ще зчленовані з нею материки розташовувалися тоді в районі Південного полюса. Але теплі течії зігрівали їх, забезпечуючи стійко помірний клімат. Біля узбережжя Антарктиди середня температура моря була не нижче 12 ° С. Поверхневі води опускалися на дно і зберігали там приблизно ту ж температуру.

Однак з розколом і переміщенням континентів почали змінюватися сила і напрям теплих течій. 55 млн. років тому Австралія, Антарктида і Південна Америка залишалися все ще єдині. Але ось перша відокремилася і пішла зміщуватися на північ. Глибоким і широким цей тасманський просвіт став, зрозуміло, не відразу. Але все одно дуже швидко охолоджені води з південно-східній частині Індійського океану частково відтіснили прямувало з півночі тепле Східно-Австралійський перебіг. Температура вод на південь від Нової Зеландії незабаром істотно знизилася - з 19 до 12 ° С.

Але в Антарктиді ще стояли листяні ліси, а ближче до стику з Південною Америкою росли навіть теплолюбні араукарії і сагової пальми. Відповідно і в прилеглій акваторії благоденствувало населення помірної зони. Значна частина її планктону залишала після своєї загибелі головним чином карбонатні (вапняні) відкладення.

38 млн. років тому Австралія відсунулася від своїх недавніх сусідів настільки, що протоку південніше неї став широким і глибоким. У нього вже безперешкодно хлинули охолоджені води, які тепер вже повністю відтіснили тепле Східно-Австралійський перебіг і кинулися далі, навколо Антарктиди. На східній її території настало різке похолодання. Так. на вершинах гір Гамбурцева та сусідніх пагорбах, з'явилися льодовики. Поступово вони злилися і утворили єдиний щит. Порівняно невеликий. Але його поява позначилося на деяких інших піднесених районах континенту. Льодовики виникли на Землі Королеви Мод і в Трансантарктичних горах. Студений щит поширився майже на всю Східну Антарктиду.

Тим часом вільно огинають її охолоджені води (їх температура впала до 4-5 ° С), досягнувши західних берегів Південної Америки, повертали на північ. Вони добиралися до тропіків і вливалися в Південне екваторіальне протягом Тихого океану, розбавляючи його. А так як це протягом, у свою чергу, тоді ще проникало в Індійський океан через великий прохід між Австралією і Південно-Східною Азією, то стало трохи холодніше і в тропічних районах.

Щоправда, в Західній Антарктиді ще не було холодно. Зв'язок з Південною Америкою по суші не переривалася, і в морі Уеддела як і раніше проникало тепла течія з Атлантики. Ніщо йому не перешкоджало омивати велике узбережжя. Там все ще шуміли густі листяні ліси. А в акваторії благоденствували мешканці помірної зони. Але тому благоденству залишався вже недовгий термін.

Близько 25 млн. років тому Австралія, продовжуючи свій дрейф на північ, перекрила Південному екваторіальному течією прохід в Індійський океан, і воно повернуло на південь. Від цього посилилося Східно-Австралійський перебіг. Його теплі води знову стали частково досягати берегів Антарктиди. Там кілька потепліло.

Проте 12 млн. років тому ситуація різко змінилася. Почалося, зрозуміло, з чергових тектонічних катаклізмів. Південна Америка остаточно відірвалася від Антарктиди. Розкрився широкий протоку Дрейка. Це, здавалося б, локальна подія гулко відгукнулося буквально всюди.

Холодні води, що оточували Східну Антарктиду, ринули до Південної Атлантики. Вони відтіснили тепла течія від берегів моря Уеддела. Ніщо більше не заважало їх руху вздовж всієї Західної Антарктиди. Кільце навколо самого південного материка замкнулося, поставивши щільний бар'єр на шляху посилився було Східно-Австралійського течії. Температура води біля берегів Антарктиди опустилася до 2 ° С.

Тепер заледеніння охопило і західну частину континенту. Він виявився повністю ізольований циркумполярною перебігом і утвореними великим холодним фронтом.

У складі мешканців підводного царства теж незамедлілі відбутися великі зміни. Про те розповіли керни, підняті з пробурених свердловин. На зміну карбонатним відкладенням прийшли крем'янисті - принципово інші, потужні накопичення на дні всього приантарктичних району. Це означало, що планктонні організми, що будували свої скелети з кальцію, поступилися місцем тим, що вважали за краще використовувати для тієї ж мети кремній. А планктон, як відомо, перебуваючи на нижній сходинці біологічного співтовариства, багато що в ньому визначає.

Може, це мало суто місцеве значення? Але ось палеонтолог Мейен, наприклад, був переконаний, що глибокі зміни у флорі і фауні Землі завжди починалися не відразу всюди, а з окремих регіонів, і лише згодом брали глобальний характер.

До речі сказати, з заледенінням Антарктиди похолодання поширилося на всю планету, позначившись і на величині кліматичних зон, і на видовому складі всієї земної біоти. У тому числі, звичайно, і морський. Спочатку освіту Східно-Антарктичного льодовикового щита призвело до різкої зміни клімату ряду регіонів Землі. В екваторіальних районах Тихого океану температура поверхневих вод знизилася з 28 до 22 ° С. У Північній Бразилії субтропічна флора змінилася помірною. Все це, звичайно, пов'язано зі збільшенням альбедо нашої планети (через поширення антарктичних льодовиків), тобто з посиленням відбиття сонячних променів у світовий простір, призводить до все більших втрат тепла. Далі. Зростання льодовиків у Західній Антарктиді привів до виникнення феномену антарктичних придонних водних мас: вони стали формуватися під льодом у морі Уедделла і поширюватиметься у дна далеко на північ, включаючи Північну Атлантику. Освіта цих водних мас принципово змінило умови придонної циркуляції в Світовому океані.

А почалося-то з чого? З відкриття тасманійського проходу і протоки Дрейка. Вірніше сказати, і цього разу все з того ж - з переміщення континентів. При цьому в умовах глибокої регресії, при убуванні вуглекислоти з атмосфери.

Втім, справедливості заради слід визнати, що багато серйозних перебудови в біоті планети ніяк не пов'язати ні з коливаннями клімату, ні з трансгрессиями океану, ні з його регрес, ні з розколом або зіткненням материків. Щось ще постійно і грунтовно дошкуляло флору і фауну Землі. Що ж?

МАЯТНИК ЕВОЛЮЦІЇ.

Розмова з палеонтологом вийшов у Неручева дивним.

- ... Далися вам ці чорні сланці!-Здивувався "той .- Нічого ж цікавого. _ Так?

- Запевняю вас! Флора і фауна куці ...

- А уран?!

- Щодо урану, Сергій Германович, поговоріть з геохимиками.

Ні, палеонтолог тоді не вніс ясності.

Але й у геохіміків вдалося розжитися лише кількома суперечливими припущеннями.

Загалом, чорні сланці і раніше залишалися для Неручева «річчю в собі». Йому ж треба було знати про них все. І не тільки через нафту.

Безліч фактів, які він так довго здобував, почали переплітатися один з одним, немов шерстинки в товстої нитки. Дивною нитки! Вона повела його в суміжні галузі знання. Прочиніть начебто реальний, здався йому абсолютно неймовірним світ, який, звичайно, захотілося і зрозуміти, і якось пояснити. Однак це був світ, що вважався далеким від звичної для Неручева геології. Його бентежила необхідність вторгатися туди, де він почував себе частково дилетантом. Але він не міг зупинитися. Дотримуючись знову ж за фактами, він все далі виходив за коло своїх початкових дослідницьких намірів. І з цим уже нічого не можна було вдіяти.

А почалося все, звісно, ​​з нафти. З нею була пов'язана більша частина його життя: з її геологією, з пошуками родовищ, нарешті, з проблемою її походження. . Доля досить безцеремонно кидала його з місця на місце - з Дагестану в Узбекистан, з відрогів Гіс-Сарской хребта до підніжжя хребта Верхоянського, з Південної Якутії в Ставропольський край, а звідти до Західного Сибіру ... Де він тільки не побував до своїх 55 рокам! Експедиція слідувала за експедицією.

Втім, постійним місцем його проживання незмінно залишався Ленінград, а працював він всі роки у Всесоюзному нафтовому науково-дослідному геологорозвідувальному інституті (ВНІГРІ), де захистив і кандидатську і докторську дисертації і став з роками завідувачем відділом.

У експедиціях він раз у раз отримував все більше підтверджень ідеї про материнські свитках. Суть її, що виникла як розвиток теорії органічного походження нафти, ось в чому. Нафта утворюється з біологічних залишків, але тільки в таких природних реакторах, де на них досить довго впливають потрібні тиск і нагрівання. Ці умови існують в земній корі лише на певній глибині. Супутні там один одному пласти геологи об'єднали у свитки, в яких і укладено, так би мовити, нафтове виробництво, чому свити назвали материнськими. Новоутворена там горюча рідина спочатку розсіяна по всій товщі. Лише значно пізніше частина її видавлюється в інші підземні горизонти, де вона накопичується в поклади.

Неручев переконався: джерела, що живлять кінцеві резервуари, можуть бути надзвичайно потужними. Пам'ятається, відомості про баженовскій свиті в Західному Сибіру спочатку здалися йому просто фантастикою. Там було всього метрів тридцять товщини, де, за розрахунками, полягає лись в розсіяному стані якісь немислимі мільярди тонн нафти! Звичайно, ця нафта далеко не вся перебувала в родовищах, в більшості своїй залишалася розсіяною по величезному простору Приобского надр. Але вона говорила про те, яку колосальну кількість органічних залишків було поховано там 140 млн. років тому.

Саме в щедрості материнської свити, мабуть, і таївся секрет нині всім відомого нафтового багатства Західного Сибіру. У щедрості лише 30-метрової товщі. Ось тоді-то Неручев зрозумів, що надалі не повинен упускати з уваги ні найменшої деталі, що відноситься до материнських свита.

Як з'ясувалося, баженовскій свита широко поширена. Опади, що дали початок цим своєрідним породам, відкладалися в морському басейні, покрив у період максимуму трансгресії океану (на кордоні юри і крейди) територію нинішньої Західної Сибіру. У її надрах свита займає більше 1 млн. км2. На інших континентах вона настільки ж густо насичена органічними залишками частіше морського, а то й озерного походження. Так було в Монголії, на сході і заході СРСР в Англії, на великому просторі Середземномор'я в Австралії, в Південній Америці і навіть на дні Атлантичного океану - поблизу Фолклендських (Мальвінських) островів.

Іншими словами, існування її слід було визнати фактом глобальним. Причому її нижня і верхня межі фіксувалися в геологічних розрізах на рідкість чітко. Всюди це виглядало приблизно так. Світлі, майже без залишків життя більш давні опади раптом змінювалися чорними сланцями - породами бурими і зовсім темними, сильно насиченими органікою. Саме раптом. Не поступово, а різко, іноді протягом всього декількох сантиметрів розрізу. І по всій Землі майже в один час: десь на кордоні юрського і крейдового періодів.

Іноземні сестри баженовскій свити теж були порівняно невеликі по товщині, але теж займали великі простори, простягаючись на 2 тис. км дуже широкою смугою.

Що трапилося на нашій планеті в ті далекі часи? Чому настала ця недовга, але яскрава біологічна спалах? Клімат? Нестійкість земної орбіти? Каверзи космосу? Може, справа все-таки в зміні рівня океану? Адже спалах збігається х піком трансгресії.

Неручев думав, збирав думки колег, гортав наукові журнали і книги ... Переконливої ​​відповіді не було.

Але з'явилося переконання, що проблема не обмежується баженовскій почтом. В історії Землі, як з'ясувалося, цей комплекс відкладень був аж ніяк не єдиним у своєму роді. Щось схоже існувало і до нього, і після.

Найперші чорні сланці - древнє 3 млрд. років - відомі в Південній Африці. Їх спорудили бактерії і синьозелені водорості. Є чорні сланці і менш давні, і порівняно молоді - недалеко віддалені від нашого часу, відклалися в середині крейдового періоду, в кінці його і вже зовсім близько від нас ... Часто такі епохи охоплювали мало не всю Землю.

У Таджикистані, наприклад, в межах Гіссарського хребта товща сланців, сильно збагачених органікою, відклалася в недавнє еоценової час. Її найближчі родичі - і на океанському дні, і на материках. Це Кумеков свита, що простягнулася розгонистої стрічкою від Східного Каспію до Криму; це її аналоги в Болгарії, Австрії, Ірландії, в Північній Африці, на обох континентах Західної півкулі.

Загалом, Неручев з'ясував наступне. В історії Землі було не менше двадцяти порівняно короткочасних епох швидкого і рясного накопичення органічної речовини в осадових товщах. Такі епохи повторювалися настільки ритмічно, наче їх включав і вимикав якийсь гігантський маятник. І часто одночасно на більшій частині земної кулі!

Звичайно, перш за все ці двадцять епох цікавили Неручева як материнські свити, як століття створення нафти. І тут вдалося з'ясувати чимало нового. У баженовскій свиті геологи вперше встановили тісний зв'язок між освітою нафти, її накопиченнями і виділенням в родовища. Те, що нафта знайшли в асоціації з материнським органічною речовиною, підтверджувало справедливість органічної теорії її походження. Побудували загальну модель освіти та накопичення нафти в баженовскій почту. Але в ній, як і в її аналоги, виявилось і багато інших несподіваних і таємничих речей. Ну, хоча б такий парадокс: адже палеонтолог був частково має рацію, кажучи, що в чорних сланцях немає нічого цікавого, по-своєму правий ...

Як природно, як звично нам оточення різнолике безлічі живих істот - розгалужених і квітучих, плазуючих і плаваючих, що бігають і літають! Важко собі уявити світ іншим. Чи можлива, скажімо, ось яка ситуація? Раптом на Землі зникла майже вся живність. Залишилися і благоденствують одні сонечка. І то лише такі, у яких на спинках по дві чи по чотири точки. Тільки ці та розплодилися. Причому самим кошмарним чином: заполонили всю планету! Неймовірна ситуація, чи не так?

Однак дещо подібне, виявляється, і наставало щоразу в ті періоди, коли утворювалися чорні сланці. Ну, сонечка тут, звичайно, ні при чому, про них лише для наочності. А інше відбувалося саме так.

... Докембрій. 600 млн. років тому. Морський рослинний планктон вже досить різноманітний. Але от приходить коротка епоха бурнрго накопичення органіки і ... все на земній кулі витісняють найпримітивніші одноклітинні синьо-зелених водоростей, та й то лише] -2 їх виду.

... Позаду мільйони і мільйони років. Знову багатоликий живий світ планети. Настає покладений годину, і знову майже все суще на ній вимирає, щоб поступитися місцем біологічної спалаху декількох видів інших водоростей. Тільки вони скажено плодяться.

... Кордон пермського часу з тріасу. Багата і різноманітна фауна зникає. Це особливо наочно в розрізі Соляного кряжа в ФРН. З 79 пологів пермської фауни тільки 5 переходять в наступну епоху. Щось схоже і в Скелястих горах Північної Америки: з 70 родів пермських молюсків залишилися тільки два.

... Час баженовскій свити. Черговий «мор». З тією різницею, що, крім синьозелених і зелених мікроводоростей, зустрічаються форамініфери - представники зоопланктону. І знову лише убогий склад дуже близьких родичів. У їх влади - весь світ! ..

Ось звідки відсутність ентузіазму у палеонтологів, коли мова заходить про чорні сланцях: у тому достатку залишків життя вражаюча бідність форм організмів; начебто і вивчати нічого - раз, два та й усе.

Чому так траплялося на нашій планеті? Задаючи з безпосередністю непрофесіонала цей своє питання біологам, Неручев не припускав, що той заведе його в нетрі однією з найскладніших проблем сучасної науки.

Втім, всі, хто стикався з дивним сполучення-, ням бідності і багатства чорних сланців, шукали його причину. З роками на цей рахунок склалися ось які версії.

Одна все зводила до періодичного прориву на південь холодних арктичних течій. Мовляв, теплолюбні організми, від того гинули, а виживали і вибухоподібний розмножувалися найстійкіші.

Відповідно до іншої, головна причина полягала в придонному сірководневому зараженні. У застійних водах іноді буває, що через нестачу кисню органічна речовина, зупинився на дно, не руйнується окисленням, а як би консервується. Тому сприяють бактерії, що живуть переробкою сполук сірки.

На думку Неручева, ні те ні інше пояснення не годилося. Перше суперечило відомостями палеокліма-тологія про реальну температурі морських вод у далекому минулому. Друге не проливало світло на те, чому чорним сланцам властива бідність викопних видів. Не могла ж відбуватися вибіркова консервація якихось особливих груп організмів.

Лише значно пізніше Неручеву вдалося запропонувати свою версію. На оригінальну ідею його наштовхнула ще одне незвичайне властивість чорних сланців, про який варто розповісти докладніше.

Вперше отримавши результат хімічного аналізу зразків з баженовскій свити, Сергій Германович був вражений аномально великому вмісту в них урану, хоча там зовсім не було промислової поклади. Пізніше з'ясувалося: це не виняток, а правило для всіх аналогічних гірських порід. Причому незалежно від їхнього віку.

Геохіміки, як виявилося, знали про нього давно. І так само давно сперечалися про причини дивного явища. У їх дискусіях знову-таки фігурувало сірководневе зараження.

- Це через нього, - говорили Неручеву, - частина урану, торію та інших важких елементів з морської води переходила в нерозчинну форму і випадала в осад.

Однак Сергій Германович переконався, що концентрація урану і торію підвищена і в тих чорних сланцях, де, якщо так можна висловитися, сірководнем і не пахло. Те ж підтверджували спостереження відомих геохіміків: нашого Г. М. Батурина та англійця Е. Т. Дегенса.

- Причина накопичення важких елементів зовсім інша, - висловлювали геохімік ще здогад .- Їх на дні басейнів сорбували органічні залишки.

На жаль, сорбція, тобто поглинання осадової породою металу, розсіяного у воді, могла, як з'ясувалося, забезпечити лише невелику його концентрацію.

Тим справа не скінчилася. Були й інші припущення. Вчені докладно обговорювали можливість прижиттєвого накопичення урану організмами. Сему було чимало підтверджень. У тілі деяких коралів, наприклад, концентрація цього металу раз в 700 вище, ніж у воді, а в одному з видів водорості хлорели і того більше - майже в 4 тис. разів. Але далеко не всі морські мешканці були такими ж рекордсменами.

Тим-то, напевно, Г. Н. Батурин продовжував стояти за сорбцію. Він підрахував: середня концентрація урану та інших важких елементів у морських істот набагато нижче, ніж у осадових породах земної кори. А вже в сухопутних організмах - тим більше. З чого начебто слід було: ні ті, ні інші не могли грати роль основних постачальників радіоактивного металу чорним сланцам.

Ось тут, після розмови з Батуріним, у Неручева і промайнула своя здогадка - спочатку ще неясна, розпливчаста. Сергій Германович помітив у співрозмовника слабке місце.

Справа в тому, що залишки загиблих організмів аж ніяк не без втрат досягають морського дна - значна їх частина окислюється по дорозі і у вигляді мінеральних сполук залишається в товщі води. Мало того, розкладання продовжується і на дні, і навіть (щоправда, набагато повільніше) у самій товщі надр.

Одне було незрозуміло: як біологічні залишки потрапляють на морське дно? Справа в тому, що просто під дією сили тяжіння, так би мовити, своїм ходом вони туди дістатися ніяк не можуть. Чому? Адже все так просто і природно: скільки б не кружляли підводні смітинки, а все одно повинні опуститися на дно, як осідає пил на суші, як падають на землю легкі сніжинки. Куди їм ще подітися?

На жаль, діватися їм є куди. І Неручев, напевно, зайшов би тут в глухий кут, якби не одне цікаве дослідження океанологів.

Близько тридцяти років Олександр Петрович Лісіцин присвятив, як ви пам'ятаєте, вивченню морського суспензії. (Середній розмір часток всюди приблизно однаковий - 11 мк (трапляються, звичайно, раз на десять і більше і дрібніше). Швидкість їхнього осадження менше 2 см на добу, і падінням-то не назвеш, швидше, якийсь витання. Але і такими темпами все ж можна нехай за 400-700 років досягти глибини 3-5 км. Однак і того не відбудеться - суспензія повинна просто розчинитися по дорозі. А якби щось і залишилося, то було б винесене за багато тисяч кілометрів спочатку поверхневими течіями, ( потім. глибшими протитечіями і нарешті (виявилося б у владі придонних течій. I І все ж залишки більшості мікроводоростей, когорие начебто повинні були розчинитися вже на глибині декількох сотень метрів, опускалися на дно, на 1-Лубін 4-5 км, і притому саме в тій кліматичній боці, де вони мешкали у поверхневих водах. Що їм Гпомогало?

Ще на початку нашого століття вчені, які займалися дослідженням планктону, помітили, що рачки зоопланктону, що харчуються біофільтрація, викидають харчові грудки, укладені в найтоншу оболонку. Причому це не були фекалії-в них залишалася частина неперетравленої їжі. Грудках дали назву «пелети». У 30-х рр.. в Англії з'явилися перші описи співав років, витягнутих з опадів з дна мілководного затоки Клайд, поблизу Глазго. Грудки циліндричної форми містили в собі головним чином майже неперетравлені залишки водоростей (цілі діатомеї) і трохи мікроскопічних мінеральних частинок. Це підтверджував і мікроскоп, і хімічний аналіз. Величина пелет - від десятків мікрон до декількох міліметрів.

Такі грудки, як виявилося, виробляють все фільтруючі тварини - покривники, рачки, молюски. Океан заселений незліченним безліччю всіляких фільтра-торів. Вражає їх фантастична працездатність. Широко відома мідія, сидячи у своїй бурої раковині, вловлює частинки розміром менше мікрона. Мідії мешкають на дні в шельфових водах, де найбільший знесення з суші. Колонія цих молюсків здатна за добу повністю очистити від суспензії до 1 тис. т води.

Рачки-копепод, особливо численні в складі зоопланктону, повинні на добу отримувати їжі не менше третини власної ваги. Вони працюють майже безперервно, примудряються вловлювати частинки величиною менше 1 мк.

Виділена з води суспензію зв'язується в грудки і вбирається в хітинову оболонку. Навіщо потрібна упаковка? Щоб не використовувати відходи вдруге. Оболонка - свого роду мітка.

Лісіцин був першим, хто всерйоз зацікавився глобальним масштабом діяльності фільтраторів. Коли він зробив необхідні розрахунки, то був вражений її грандіозністю. За рік всі разом взяті живі фільтратори проціджують раз на 500 більше води, ніж її виносять за цей же час всі ріки світу.

Отже, залишки водоростей і частинок, принесених з суші, ще біля поверхні укладені фільтраторамі в пеллети-у своєрідні природні контейнери. Укрупнені, обтяжені, вони опускаються швидше, ніж звичайна суспензію. І хоча «термін придатності» оболонок всього кілька днів, рідше тижнів, пелети встигають опуститися досить глибоко. Потім контейнер руйнується, а його вміст залишається. Це явище морські геологи виявили тільки тоді, коли змогли зайнятися вивченням суспензії на великих глибинах, - став очевидний пелетний потік осадового речовини. З'ясувалося, що в тісному взаємозв'язку з цим процесом йде ще один. Біологи встановили, що існують масові ритмічні переміщення живих організмів-. мов по вертикалі океанської товщі - добові, сезонні, вікові. У цьому беруть участь багато видів-від; найпростіших до риб. Одні піднімаються з глибин ночьюк а спускаються назад вдень, інші - навпаки. Одні кидаються до поверхні з початком весняного або осіннього цвітіння водоростей. Інші проробляють та ж тільки в певний період свого розвитку. I Відомому радянському біологу М. Є. Виноградові з Інституту океанології АН СРСР під час плавань на «Вітязь» вдалося встановити (як і ряду його зарубіжних колег), що головна причина таких вертикальних міграцій - кормова. Вже в поверхневому шарі не тільки водорості, але і пелети більш дрібних організмів служать їжею для більш великих організмів. «Оригінальна упаковка» частіше за все не встигає розчинитися; грудки, не розпавшись, йдуть у їжу.

Опускаючись, мігруючі фільтратори теж вдягаються в оболонку свої пелети, які на якомусь поверсі нижче стають здобиччю інших організмів, що мешкають у більш глибоких шарах океану, і так далі. У шлунках рачків-фільтраторів, що живуть на глибині 4000 м (і навіть 8000. М), були виявлені світлолюбні діатомові водорості з поверхні океану.

Ця жива сходи опускається до самого дна. Кілька років тому в районі Багамських островів американські вчені розставили (за допомогою підводного апарату «Алвін») на глибині спеціальні пастки у вигляді широких воронок. Осівший в них матеріал практично цілком складався з великих пелет, яким глибинні течії вже не загрожували зносом.

Тут, на дні, харчові контейнери поступово втрачають свою оболонку, вона руйнується, а матеріал, доставлений зверху, розміщується на тривале зберігання. Тому-то геологи і не виявляли в грунтових пробах цілих пелет.

Вдалося визначити і швидкість, з якою грудки досягають дна. У середньому приблизно 150 м в добу (замість 2 см на добу у незапакованного матеріалу). Біофйльт-ратор прискорюють процес осадження океанської суспензії в тисячі разів. По суті, тільки вони і роблять можливим поховання органічної речовини.

Але яке це має відношення до накопичення урану в осадових породах? Саме безпосереднє.

Тут якраз і виявляється вражаюча здатність живих істот концентрувати розсіяні в морській воді різні хімічні елементи. У 1 г сухого планктону стільки ж алюмінію, скільки його міститься в 300 л морської води. Є рачки і водорості - концентратори срібла, кадмію, хрому, молібдену, міді, кобальту. Про концентраторах урану ви вже знаєте. І весь цей набір металів з пелетним потоком з тієї ж «живий сходах» поступово відправляється на дно.

Багаторічними дослідженнями Лісіцин довів, що в осадовому процесі, що йде в океані, вирішальна роль належить живим організмам.

А якщо так, то головними збирачами урану цілком могли бути живі істоти. Середнє його вміст у їх залишки або пеллетах спочатку було дійсно невелика. Але ось що відбувалося потім. Органіка починала окислюватися, а накопичений уран залишався майже не зворушеним в неразложившиеся частини. Природно, його відносний зміст там збільшувалася. Так само йшло на всіх наступних стадіях переробки загиблих істот і пелет. У результаті концентрація урану поступово збільшувалася. Іншими словами, про кожну щаблем переробки органіки відбувалося як би збагачення її радіоактивним металом. Це були, і не враховувалося.

Коли Неручев теж взявся за підрахунки, виявилося, що запропонований ним механізм «збагачення» цілком годиться. -Але ... тільки для звичайних осадових порід. До чорних сланцях, де концентрація урану раз на десять, а то і в сто більше, його механізм непридатний - явно не вистачає «потужності».

У чому ж Неручев помилився?

Важко сказати, як довго тривали б його роздуми, якби не щасливий випадок. Втім, який же це випадок? З деяких пір Сергій Германович не пропускав жодної наукової публікації, що має відношення до цікавить його проблеми.

Чергове дослідження стосувалося всього-на-всього одного з озер на території нашої країни, але мало для Неручева виняткове значення. У порівняно невеликому басейні виявилося різко підвищений в порівнянні з іншими сучасними озерами, морями й океанами вміст урану у воді (через розмив рудного родовища). Цікавий факт припав рятівним доповненням неручевскому механізму «збагачення». Тому що і організми, що жили в тому озері, виявляється, накопичували в собі істотно більше урану, і в донних відкладах його було так само багато, як в чорних сланцях.

Інакше кажучи, тут напрошувався абсолютно несподіваний висновок. Чорні сланці утворювалися кожен раз тоді, коли в океані, хай на короткий час, різко збільшувалася (в десятки і в сотні разів) концентрація урану.

У всьому океані?! На всій Землі?! Чи можливо таке?

Результат прискіпливої ​​геохімічної перевірки: у сучасному океані концентрація урану звичайна-десятимільйонна частки відсотка. Звичайною її можна вважати тому, що такою ж вона найчастіше бувала в далекому і близькому минулому.

А ось протягом коротких епох позднедевонского і Позднеюрские часу вона збільшувалася в десятки разів; протягом інших геологічних періодів епізодично підвищувалася у п'ятсот і навіть у тисячу разів. Саме тоді, до речі сказати, коли закладалися чергові чорні сланці. Для накопичення такої кількості урану (який є лише в одній Баженов-ської свиті) необхідно було б витягти його з обсягу води, рівного трьом тисячам обсягів (!) Існував тоді Західно-Сибірського моря. А у відкладеннях Скелястих гір сконцентровано стільки урану, скільки при сучасній його нормі могло міститися в п'яти обсягах Світового океану (!).

Виходило, що неручевскій механізм «збагачення», можливо, і справді справедливий. Сергій Германович відчув себе на вірному шляху.

І що ж, проблема була закрита? Аж ніяк ні. Важких питань, як і раніше вистачало. І тепер перший з них - звичайно, про джерело таких неймовірних підскоків урану в морській воді.

А які взагалі у океану постачальники розсіяних металів?

Аж до середини нашого століття наука знала про це не так вже й багато: постачає в основному суша, доставляють річки і вітер. Підводні вулкани? Їх внесок оцінювався дуже скромно. Тоді звідки було взятися зайвої?

Коли наприкінці 40-х рр.. два невеликі судна «Альбатрос» і «Атлантік-П» зафіксували в придонному частині Червоного моря незвично високу температуру води, це мало кого схвилювало. Тоді ще ніхто не заводив розмов про підводні осьових долинах. Однак через півтора десятків років, після відкриття середині-но-океанічних хребтів, вчені заговорили про те, що Червоне море і восточноафриканские ріфти з їх ланцюгом знаменитих озер - це, мабуть, ті місця, де і сьогодні (буквально на наших очах ) розколюються континенти. Температурним феноменом Червоного моря вирішили зайнятися всерйоз.

Дослідницькі судна багатьох країн стали частими гостями у аравійських берегів. Протягом яких-небудь двох років тут побували (порізно і одночасно) експедиції з Англії, Радянського Союзу, США, ФРН, Швеції. Змінювалися прапори і назви судів - «Диска-вері», «Академік Сергій Вавілов», «Чейн», «Метеор», а робота залишалася тією ж. Усіх цікавило дно межматеріковой щілини. Туди, в глибини бірюзових вод, опускалися термометри, драги та інші знаряддя дослідницького «лову». Показання приладів і видобуток вивчали з усім ретельністю, на яке тільки була здатна витонченість сучасної науки.

Англійці повідомили, що у дна западини глибиною більше 2 км - там, де у всіх інших морях стійко тримаються шари захололих вод, - їх термометри показали 44 ° С. Навіть на поверхні акваторії під палючим сонцем аравійським температура залишалася вдвічі меншою. Але ще різкіше перепад був у рівнях солоності вод.

Рік по тому з борту «Академіка Сергія Вавілова» відкрили іншу, настільки ж глибоку западину. І теж з гарячим, дуже солоним басейном на самому нижньому поверсі.

Нарешті, спільними зусиллями виявили і третю западину - особливо велику. У ній температура придонного шару наближалася до 60 ° С, а солоність була раз на 5-10 вище, ніж у звичайної морської води.

Інакше кажучи, тут знаходилися великі сховища гарячих розсолів. І яких розсолів! З нечувано високою концентрацією заліза, марганцю, цинку, міді, свинцю, срібла, золота та інших металів.

Ще більш дивним тут виявилося вміст дночерпателей. Вони доставляли на поверхню напіврідкий мул. І нікому з дослідників ще не доводилося бачити мул настільки фантастично яскравих забарвлень. ) Еило таке враження, що на дно тутешніх западин хтось видавив з безлічі тюбиків червону, коричневу, зелену, жовту, синю, помаранчеву, білу і чорну фарби і, задоволений своїм веселим бешкетом, вирішив, не перемішуючи, залишити все як є.

Коли цей райдужний мул висушили та відмили від солі, то отримали справжній рудний концентрат зі знайомим комплексом важких металів.

Товщина таких покладів досягала місцями 100 м. Вони були вражаюче молоді - хіба що вдвічі старше найдавнішого єгипетського держави. За попередніми підрахунками, в западинах вже накопичилися десятки мільйонів тонн напіврідкої руди.

Загалом, на Землі знайшлося рудне родовище в процесі формування - так би мовити, діюча модель одного з варіантів утворення корисних копалин. І звичайно, перед вченими перших постало питання про походження феномена: що стало для нього джерелом тепла і металів?

Внести деяку ясність в походження рудоносного мулу на дні Червоного моря допомогло глибоководне буріння. Виявляється, саме море утворювалося в два етапи і мало своєрідну історію. Перший етап розпочався приблизно 40 млн. років тому. Спочатку з'явилася досить протяжна вузька акваторія. Потім в її розвитку почалася довга пауза, середина якої зі впала з періодом максимального зледеніння Антарктиди, коли рівень Світового океану знизився метрів на 100. На час Червоне море дійсно стало

майже замкнутим басейном. Воно вже тоді перебувало в смузі сухого жаркого клімату, звідси інтенсивне випаровування і осадження солі. Але ізоляція його, мабуть, була неповною: у нього проникала океанська вода, а з нею-все нові маси солі. У результаті донні відкладення солі і гіпсу досягли 5-кілометрової товщини і заповнили собою чи не весь басейн.

Так це виглядало приблизно 5 млн. років тому - якраз тоді, коли розширення Червоного моря відновилося. Моноліти солі, як відомо, пластичні (вони навіть здатні текти під дією власної ваги). Тим-то вся потужна товща донних відкладень виявилася не відразу розірваної, а як би розтягнутою, вона і понині подекуди перекриває красноморских осьову долину. Саме в цих місцях і зустрічаються ті самі розсоли, на які звернули увагу вже перші експедиції, вивчали тамтешнє дно. А більш пізні дослідження навели на думку, що характерний набір рудних компонентів, мабуть, поставляється в западини двома джерелами - соляними товщами і рифтових ущелинами. З останніх також піднімається тепло. Розсоли сприяють тому, що асоціація металів не розсіюється по всьому басейну, а концентрується у вигляді напіврідкої руди на дні межматеріковой щілини. Загалом, картина місцевих еволюції стала представлятися більш складною, ніж раніше.

Незабаром з'ясувалося, що на Східно-Тіхоокенском піднятті, поблизу від його осьової частини, теж є рудні опади. Вони являють собою буру пухку масу (схожу на мул) з великим вмістом металів. Щось подібне виявилося на гребенях Центрально-Індійського і серединно-атлантичних хребтів. У зразках цих донних відкладень були мідь, цинк, молібден, кобальт, срібло, тобто ті ж рудні компоненти, які характерні для розсолів і мулу Червоного моря.

Одне було безсумнівним: освіта рифта проходило тут послідовні стадії, які визначалися підйомом мантійного речовини. Багато що говорило про розростанні кори, про те, що на наступній, більш зрілої стадії розвитку, можливо, буде формуватися молодий океан типу Атлантичного.

Нарешті, дуже цікаві зразки грунту підняли з гребеня Аравійсько-Індійського хребта. Дослідники отримали уламки корінних порід підводного рифта, пронизані безліччю жилок. Спектральний аналіз показав, що це рудні прожилки, що містять знову-таки добре відомий вже набір металів (залізо, марганець, мідь, нікель, кобальт та ін.) Тут явно були впровадження гарячої магми з щедрим набором солей і металів.

Все це разюче точно підтвердилося, коли вченим вдалося побачити ряд ділянок глибоководного рифта власними очима. Саме дно безодні!

- ... Ми лягли на грунт. Які наші координати?

- Вас зрозумів, - долинає голос зверху. На кораблі уточнюють місцезнаходження «Алвина» і передають повідомлення підводному екіпажу.

- О, ми в п'ятдесяти метрах від мети! Не так погано ...

Прямо перед ілюмінатором «Алвина» - дуже крутий схил, на який спрямований промінь прожектора. Видно застиглі потоки лави, схожі на зв'язку довгих труб. Колись, під час сповіді, вони, швидко охолоджуючись, затвердевали спочатку тільки зовні, а всередині, під кіркою, продовжували текти, нарощуючи кожну трубу. Так нагромаджували цілі системи «лавопроводов». Тепер вони напівзруйновані.

Навколо - непроглядна темрява, який, власне кажучи, і належить бути на глибині двох з половиною кіло метрів. Механічна рука батискафа дотягується до Освітленого кола і незабаром кладе шматок лави в секцію обертового контейнера.

- Стоянка номер один обстежена. Прямуємо до западини.

«Алвін» опускається до основи останньої зв'язки труб. Вже зовсім близько дно ущелини, що лежить нижче 3 км. У могильну тишу зрідка вриваються ледь чутні голоси французьких колег, що працюють десь неподалік у своєму «Архімеда». Вони теж перемовляються зі своєю плавучої базою.

До цієї спільної франко-американській програмі обстеження серединно-атлантичного рифта готувалися три роки. З усіх відомих на той час підводних апаратів відібрали «Алвін» з «Архімедом» і «Ціан» - французьке «пірнаючим блюдце». Потім були десятки занурень на різну глибину і безліч технічних удосконалень.

Самим заслуженим був французький «Архімед». Спущений на воду ще в 1961 році, він втілював в собі блискучу технічну ідею швейцарця Огюста Пік-кара, що відкрила субмаринам шлях до необмежених глибин. На першому ж році свого життя «Архімед» опустився в Тихому океані на 9,5 км. І це не було межею його можливостей. Батискаф міг брати на борт близько 4 т наукового обладнання і забезпечував екіпажу безпеку. У нього був дуже міцний корпус. Його гідролокатор виявляв донні об'єкти на відстані півкілометра. Механічною рукою і буром з батискафа можна було швидко брати проби навіть дуже твердих порід.

Американський «Алвін», про який вже йшла мова, - це більш мініатюрне судно. Корисний вантаж-1 т; глибше 7 км не опускається, чого, втім, було достатньо для подорожі в атлантичні ущелини. Прекрасний огляд - чотири великі ілюмінатора і один трохи менше (для кінозйомки), сучасна вимірювальна апаратура, швидкохідний бур робили апарат справжнього підводного лабораторією для екіпажу з трьох чоловік.

«Ціану» була ще менше. Ініціатор створення таких «пірнаючих блюдець», знаменитий французький океанограф Жак Ів Кусто прагнув, щоб ці апарати переміщалися на глибині з легкістю і точністю аквалангіста. І «ціану» справді вийшла виключно маневреної, рухомий, економічною. І надійною. Оснащена сильними світильниками, телекерованим захопленням, кіно-і фотоапаратурою, вона цілком влаштовувала дослідників глибоководді.

Програмою передбачався багаторазовий спуск до самого дна рифтових долин, детальний огляд цих западин, збір зразків породи, мозаїчна фотозйомка, вимірювання температури води, а також обстеження зони хребтових розломів. Занурення намітили в 300 км на південний-захід від Азорських островів, куди двічі, в 1973 і 1974 роках, експедиція прибувала в повному складі.

... Отже, навколо «Алвина» був непроглядний морок, пробити який далі 20 м не міг навіть потужний промінь його прожекторів. Про все, що можна було розгледіти в межах видимості, акванавт вели безперервний репортаж, що записувалася портативними магнітофонами. Дві зовнішні камери фотографували кожні 10 с.

Що ж вдалося сфотографувати? Побачив людина те велике таїнство, про яке покоління геологів будували найнеймовірніші припущення? Чи став чоловік свідком нарождения нових ділянок земної кори?

Послухаємо очевидця.

- Перетинаючи круту гряду, яка розділяє центральну западину, - розповів член екіпажу «Алвина» геолог Роберт Баллард, - ми помітили тріщину шириною сантиметрів п'ятнадцять-двадцять ... Вона розтинала потік лави впоперек.

Зауважте, «впоперек». Тобто Баллард має на увазі, що поверхня дна продовжувала розтягуватися і розриватися вже після того, як десь поруч сталося вилив магми. А може, й самі виливу викликалися розривами кори?

- Такі тріщини, - продовжував Баллард, - зустрічалися частіше, ніж суто вулканічні утворення ... Непошкоджені цільні потоки лави траплялися лише на вузькій смузі вздовж центральної осі рифту. А по обидві сторони від неї ми бачили тріщини довжиною до 10 м з нагромадженнями шматків породи висотою іноді більше 300 м. Картина нагадувала оголені нашарування на схилах уздовж дороги, прорубаної в горі.

І ще одна картина врізалася в пам'ять учасників занурень.

- Зубна паста! Ця порода виглядає так, ніби з тріщини, як з тюбика, видавили вміст надр.

Дуже схожими були враження екіпажів і двох французьких підводних апаратів. «Зубна паста» наводила їх на думку, що надходження всіх нових порцій лави тривало досить довго. Вона не витікала вільно, а витіснялася з глибин крізь тріщини рифту. Ці потоки різко відрізнялися від усіх відомих виливів магми на суші. Як, втім, і ланцюжки маленьких вулканів, які вишикувалися вздовж вузької смуги по осі ущелини. Висота деяких з них, «відлитих» із зовсім свіжого базальту, не перевищувала кількох десятків метрів.

У всіх побували на дні рифта було відчуття, що вони зазирнули в таке місце, де Земля безперервно оновлюється і перестворює саму себе.

Дійсно, ширина тріщин посередині долини часом була не більше витягнутої руки. Поблизу ж від крутих схилів долини такі паралельні тріщини розсувалися вже на десятки метрів. Земля розверзаються мало не на очах.

Зразки порід, зібрані вздовж осі рифта, були зовсім свіжими. А проби, взяті у краю тієї ж западини, виявилися не древнє 100 тис. років. Про молодість всіх цих порід говорила також їх сильна намагніченість. Причому надходження в рифт розігрітого матеріалу явно тривало і нині, так як там були зареєстровані хоч і слабкі, але часті землетрусу (іноді по десять поштовхів протягом години), а в придонному шарі води термометри відзначили інтенсивний тепловий потік. З «Ціани» навіть виявили два гейзера, навколо яких в долині наростали залізомарганцевих відкладення.

А ось ще одне свідчення - теж щось на кшталт репортажу з дна безодні.

На початку 1980 року велика радянська експедиція провела в Червоному морі комплекс досліджень. Головними серед них були занурення жилого апарату «Пайсіс» з двома пілотами і вченим-спостерігачем на борту у вузький осьової жолоб на глибину 2 км - три десятки занурень.

- Все дно долини, - розповів один з учасників експедиції Олег Георгійович Сорохтін, - виявилося вкритим вулканічними виливами базальтових лав, які взяли химерну форму товстих труб, подушок і куль.

Чи не правда, дуже схоже на те, що побачили на дні Атлантичного рифта?

Підводні красноморских лави, за словами Сорохті-ну, - це свіжі базальтові потоки посеред долини. За межами ж осьової зони дно розсічено численними тріщинами шириною то у декілька сантиметрів, то в десятки метрів.

Знову збіг вражень.

- Тріщини, - стверджує вчений, - свідчать про розтягування дна в сторони від осі долини.

Як бачите, дослідники оглядали місця, розділені величезним відстанню, а суттєвих розбіжностей у їхніх свідченнях немає. Та й висновки аналогічні.

Крім того, як пізніше було встановлено в різних акваторіях Землі, в багатьох рифтах безперервно працювали гідротерми, звідки разом з потоками гарячої води піднімалися «хмари», насичені розчиненими металами. Про таких «чорних курців», їх бачили акванавт, опускалися в підводних апаратах на велику глибину, я вже говорив.

Так от, той же геохімік Г. Н. Батурин встановив, що в напіврідкої руді рифта Червоного моря, в буром мулі Тихого, Індійського океанів, Атлантики і в струменях підводних гідротерм значно підвищений вміст урану.

Неомобілістская теорія на багато що змінила погляди в науках про Землю. У тому числі і на джерело хімічних елементів, що містяться в океані. На перше місце вийшли гідротерми, а вірніше сказати, живлять їх глибинні надра "Землі. Неомобілізм дав і неручевскому механізму« збагачення »новий імпульс.

Спочатку здавалося, що різку прибуток - урану в морській воді не можна пояснити ні роботою рифтів, ні знесенням з материків. І той і інший джерела вважалися постійно діючими. А подскокі урану були епізодичними.

Але пізніше, як ви пам'ятаєте, деякі дослідники Заговорили про нерівномірний нарощуванні морського дна. G ними сперечалися. Проте все більше наукових кораблів поверталося з плавання з багатою здобиччю фактів, якими грунтовно займалися і зарубеждие вчені, і наші головним чином в Інституті океанології АН СРСР. Вони в своїх дослідженнях йшли різними шляхами. Але незалежно один від одного одержали подібні результати: середня швидкість розкриття океанів дійсно не була постійною - то спадала, то істотно збільшилася. Ріфти працювали як би в пульсуючому режимі. Наша планета, фігурально висловлюючись, страждала аритмією. Так, принаймні, відбувалося протягом останніх 150 млн. років.

До речі, адже саме до Позднеюрские епохи великого розколу континентів, тобто до часу явного пожвавлення рифта на великому протязі, в результаті чого стала народжується Атлантика, відноситься утворення чорних сланців баженовскій свити.

Аналогічні породи інших геологічних періодів (девону, ордовика) відкладалися тоді, коли активніше, ніж зазвичай, діяли на нашій планеті вулкани, і перш за все підводні.

Неручеву вдалося встановити й інше - у ті ж епохи на морському дні особливо часто траплялися зсуви, які зазвичай супроводжують підводним землетрусів. А посилення землетрусів - вірна ознака прискорення розкриття океанів.

Загалом, багато чого підтверджувало: між темпом роботи рифтов і вмістом урану в морській воді є зв'язок.

І тут Неручеву прийшла думка, що цей зв'язок має продовження. Та ж нитка протягується до екстремальних біологічним подіям минулого, коли різноликості живого світу періодично змінювалася багатотиражним одноманітністю. Сергій Германович навіть був переконаний, тепер і тут з розгадкою аж ніяк не глухо, однією з дійових осіб треба вважати той же уран, вірніше, створену ним підвищену радіацію.

На цей рахунок існував великий експериментальний матеріал.

Ну сам-тб факт впливу радіації на організм загальновідомий. Людство досить просвітили сумнозвісні вибухи ядерних пристроїв і поразки променевою хворобою. Але у радіобіологів були і спеціально поставлені досліди. Ось що з них слід було.

Ряд бактерій майже не страждає від високої радіоактивності, вони здатні жити навіть в атомному реакторі, якщо там знайдеться їжа.

Примітивні синьозелені водорості першими обживали прибережні води тих островів у Тихому океані, де випробовували атомні і водневі бомби.

Для будь-якого організму існують такі мінімальні дози опромінення, при яких проявляється не шкідливе, а стимулюючу дію, прискорює розвиток. Але тут є особливість: для найпростіших благодатний рівень радіації може бути в кілька тисяч разів вище, ніж для тварин. Іншими словами, що одним - благо, іншим - смерть. І ще. Дози опромінення, що переносяться без шкоди деякими дорослими істотами, убивчо діють на їх личинки і ембріони.

Генетики, як відомо, встановили також здатність радіації викликати мутації - зміни в спадковості організмів. Чим вище дістається доза опромінення, тим більше відбувається мутацій.

Коли Неручев звів всі ці факти воєдино, у нього з'явилося відчуття, ніби перед ним щось на зразок фотографії подій в одну з епох відкладення чорних сланців.

Фон - підвищена концентрація урану в морській воді і в донних відкладеннях, тобто підвищена радіоактивність. У результаті майже епідемічна загибель всіляких організмів; за коротку епоху в продовженні кембрійського часу від семи пологів трилобітів (схожих на наших мокриць, але мешкали в мулі) залишився тільки один; в інші періоди втрати бували ще більше, а у пізньому юре зміни захопили навіть наземну рослинність: вимерло 10 сімейств спорових, вдвічі скоротилося сімейство голонасінних. Однак це тільки зокрема. На тому ж фоні, звичайно, і сверхблагополучіе одиничних видів, і створення нових форм життя, частіше короткоживучих, але, траплялося, довговічних.

І раптом Неручев робить характерну запис: «Ж. Кюв'є був прав не тільки щодо революційних переворотів, що приводили до значної зміни фауни і флори, але і абсолютно правильно вказав три з них - позднепермскій, Позднеюрские і позднееоценовий ». Усі три - це якраз періоди бурхливого уранонакопленія на дні океанів. Про останній Кюв'є, зрозуміло, не здогадувався, але тим більш вражаючим те, як чисто емпірично йому вдалося точно встановити критичні епохи.

Дуже цікаво збіг точок зору Неручева і одного з найвизначніших наших радіобіологів, члена-кореспондента АН СРСР Олександра Михайловича Кузіна.

- При дії радіації на природні співтовариства в них порушується екологічна рівновага, - говорить Кузін .- Внаслідок різної радіочутливості одні види будуть вимирати, а інші, більш радіоустойчівие, поширюватися і процвітати. Дрібні рептилії, наприклад, які дожили до наших днів, раз в десять, а то і в сто більше радіоустойчіви, ніж пізніше виникли ссавці.

Радіація здатна впливати безпосередньо на хромосоми живих клітин, підкреслює вчений, і викликати таким чином зміни (мутації) в самій спадковості організмів. На його думку, внесок радіації як постійно діючого мутагенного фактора був особливо високий у початковий період еволюції життя на Землі, так як в перший мільярд років радіоактивний фон був вище сучасного.

До тих же висновків дійшов і Неручев: «Тільки радіаційний фактор міг зробити такі спустошення в органічному світі і в той же час викликати бурхливе зростання якісно нових форм організмів ... Старі види вимирали не внаслідок витіснення їх більш досконалими, а перш за все із-за безпосереднього іонізуючого опромінення і радіоактивного отруєння. Освіта ж нових видів, по всій видимості, - результат мутаційного процесу ».

А далі, це для нього було безсумнівно, працював природний відбір. Велика кількість мутацій надавало природному відбору колосальний матеріал, як би прискорюючи темп розвитку життя. Волею того самого випадку з'являлися принципово нові істоти. У ранньому ордовику - перші хребетні: безщелепні панцирні риби. Пізніше, на кордоні девону і карбону, - перші наземні чотириногі: іхтіостегіди (у них ще риб'ячий хвіст, а кінцівки - змінені плавці). У кінці карбону-перше ящери, що стали згодом і надовго справжніми господарями суші. Поява всіх цих «новоселів» відбувалося в умовах підвищеної радіоактивності.

Дуже цікаві спроби природи створити «літальний апарат». Дві дуже схожі: у «експериментальних» тварин пальці на передніх кінцівках непомірно подовжилися, з'єднавшись перетинками, притому що кількість фаланг пальців у залишилося колишнім. Так з'явилися птерозаври (літаючі ящери) і пізніше летючі миші. Третя спроба оригінальніше - рогові луски, що покривали шкіру маленьких двоногих динозаврів, сильно розщепнулися і перетворилися в пір'я - в пір'я археоптерикса (первоптіци).

Вірніше всього вважати це наслідками генетичних мутацій. Адже залишків тварин, які поступово пристосовувалися до польоту, ніколи не знаходили. Спроби природи «винайти» крила робилися в різні часи, але все на фоні знов-таки різкого накопичення урану в природі.

Після закінчення таких коротких спалахів живе населення нашої планети куди рідше поповнювалося новими видами. Немов би і воно було підпорядковане нескінченним коливань гігантського маятника: підйом-спад, підйом-спад ...

Глобальна «очищення» земної кулі теж відбувалася за рахунок дії біогенного механізму накопичення урану. Споживати його у величезних кількостях і неймовірно «розплодилися» фітопланктон і інші організми виконували в ці епохи своєрідну роль дез-активаторів, прибираючи з поверхні. Землі і поховати з собою в опадах надлишковий уран. На це їм було потрібно всього кілька мільйонів років. Звідси відносна швидкоплинність радіоактивних епох. За ними наступали спокійні періоди. Органічний світ планети як би отримував перепочинок.

Характерно, майже всі епохи, виявлені Неручевьщ, збігаються з кордонами, прийнятими в геологічній хронології. А адже в її основі якраз і лежить зміна форм життя на Землі. Великі зміни - межі ер: палеозою, мезозою, кайнозою; зміни поменше - межі кембрію, ордовика, силуру або, скажімо, юри, крейди та інших систем. Невже тут випадковий збіг?

Багато років вчені шукали причину таких стрибкоподібних змін. Так, може, один з головних секретів еволюційного розвитку життя нарешті знайдений в чорних сланцях?

Ще примітно ось такий збіг. За підрахунками Неручева, епохи накопичення урану повторювалися кожні 30 млн. років. І приблизно з такою ж періодичністю помітно збільшувалася швидкість наростання земної кори в глибоководних рифтах. Останнє (пам'ятаєте?) Встановили в Інституті океанології АН СРСР. Іншими словами, саме в період активізації рифтових систем планети разом з магматичним матеріалом і гидротермальнимі розчинами з її глибин починали надходити на поверхню надлишкові маси урану та інших важких металів, теж володіють, як встановлено, ефектом сильного біологічного впливу. Правда, на цей рахунок є і інша точка зору. Її прихильники вважають, що концентрація урану в мантії Землі дуже низька, щоб звідти могло йти збагачення їм океану. Вони вказують інше джерело: материкову кору. У породах типу граніту дійсно підвищений вміст радіоактивних елементів. Їх розмив, можливо, посилювався під час трансгресій, коли великі простори суші опинялися під водою. Ось тут в океан, мабуть, і надходило урану більше, ніж зазвичай.

Яка з версій ближча до істини? Важко сказати. Друга пропонує більш ускладнений шлях урану в океан. Перша більш прямолінійна. Але обидві пов'язані загальної періодичністю, оскільки трансгресії теж (ви, напевно, не забули) наступали після того, як на Землі збільшувалася середня швидкість спредінга. Так що час екстремального тиску на жителів планети в обох версіях збігається. Тому обидві вони можуть слугувати ще одним підтвердженням думки про єдність геологічного розвитку Землі і всього її химерного світу живих істот. Чи не правда?

* * *

Можна до безкінечності сперечатися, чи укладені в еволюції життя доцільність і прагнення організмів до самовдосконалення. Але якщо все-таки не впадати в містику і керуватися історичними реальностями, то слід визнати, що Земля колись сформувала живу матерію, підкоряючись не якомусь високому призначенню, а згідно з вимогами і логіці цілком прозових законів природи. І потім вона багаторазово переінакшував своє творіння як доведеться, без мети і сенсу, тільки тому, що сама не залишалася колишньою, а в її будинку все змінювалося від того, що змінювалася вона сама.

Напевно, може виникнути питання; що було визначальним у її впливі на розвиток власного населення? Справді, чому в першу чергу залежав нескінченний біг хвиль живої матерії? Від коливань радіації? Від клімату або рівня океанів? Від розколу чи зіткнення континентів? Від їх нетямущого дрейфу? Який з цих титанів найголовніший? Я весь час вів мову про єдність еволюції планети і її мешканців, про єдність земної дії. І по-моєму, немає резону говорити про превалювання якої-небудь однієї з грізних стихій. Виявлялися вони і порізно. А нерідко накладалися один на одного, множачи тиск кожній.

Але виступали чи титани по одному або йшли, взявшись за руки, початок тому незмінно зріло в глибинних надрах Землі - там, де розшаровувалося по щільності розігріте речовина планети, де все більше лунало вшир її ядрі й текли гігантські петлі повільних кам'яних річок через всю махину пластичної мантії. Ось це завжди було головним. У тому вічному неприборкане русі - сила і суть машини життя ...