Энциклопедия катастроф - [8]

Глава 3. Чудо рождения жизни

Биогенные элементы из космоса — источник жизни

Выше речь шла о том, как в результате грандиозных космических катастроф родилась Вселенная, сформировались Галактики, возникло Солнце и образовалась Земля. Остался неосвещенным еще один очень важный вопрос: как и почему именно на Земле появилась жизнь? Однозначного ответа пока не существует. Но ясно, без катастрофических изменений невозможно было бы эволюционное развитие жизни, а может быть, и ее зарождение.

Не одно поколение ученых трудилось, пытаясь разгадать величайшую загадку природы и выяснить, как возникла на Земле жизнь. Сейчас почти доказанным фактом считается, что жизнь рождается и развивается в результате взаимодействия молекулярных сил, приводящих в определенных условиях к усложнению простых систем. Законы этих взаимодействий являются общими для живой и неживой материи. На сегодняшний момент самозарождение жизни на нашей планете учеными полностью исключено. Конечно, зерна зачатков жизни должны были упасть на благодатную почву, чтобы дать свои плоды. На Земле должны были создаться строго определенные условия, лишь при наличии которых жизнь могла возникнуть и развиться в более сложные формы. Условия эти пока еще полностью не определены, но одно из них доподлинно известно — наличие достаточно большого количества жидкой воды. Однако решающим фактором является наличие необходимого строительного материала, названного учеными биогенными элементами. Эти элементы, как утверждают ученые, имеют не земное, а космическое происхождение. Большая часть тяжелых элементов, в том числе и железо, оказались на нашей планете благодаря потокам тяжелых частиц, возникших внутри Солнца при термоядерном синтезе. Сначала наше Прасолнце было окружено плотным слоем газа, пыли и других космических частиц. Этот слой поглощал солнечное излучение, и это влияло на образование целого ряда различных элементов.

Есть во Вселенной и более мощные источники тяжелых элементов. Это звезды Вольфа-Райе, названные в честь открывших их французских астрономов. Такая звезда за тысячу лет теряет массу, примерно равную одной десятой массы Солнца, поэтому срок жизни ее очень краток — несколько тысяч лет. Звезда Вольфа-Райе испускает огромное количество веществ, среди них азот и гелий, углерод и неон, магний и кремний и, конечно же, железо. Не отсюда ли родом столь важные для нас биогенные элементы.

Еще одним возможным источником биогенных элементов считаются хвостатые космические странницы — кометы. Человечество обладает недостаточными знаниями об этих космических путешественницах. Немного погостив в Солнечной системе, они надолго покидают ее, уходя в Оортово облако. Биологи полагают: возникновение сложной материи может быть результатом чередований нагревания и охлаждения химических элементов, составляющих комету. Пролетая вблизи Солнца, комета сильно нагревается, а затем, уходя в космическое пространство, быстро охлаждается. Подобная смена температур может привести к построению полимеров — комплексных соединений. Предыдущие утверждения доказаны присутствием в комете множества органических веществ. Так, может быть, комета подарила нам радость жизни, рассеяв в Солнечной системе органику!

А что ожидало бы планету, не появись на ней органическая жизнь? Может быть, Земля стала бы похожа на Марс, то есть стала бы безводной пустыней, насквозь промерзшей, покрытой мощнейшими ледниками. Хотя скорее всего, она стала бы подобной Венере, за плотной атмосферой которой спрятана химически агрессивная среда, насыщенная неведомыми нам, удивительными химическими соединениями.

И действительно, на ранних стадиях развития Земля и Венера имели много общего. Так же, как и Венера, Земля имела плотную атмосферу, в состав которой входили, углекислый газ, метан, аммоний. Небольшое количество солнечной радиации, достигавшее поверхности Земли прорвавшись сквозь густую облачность, возвращалось планетой в виде теплового излучения. Но это излучение уже не выпускалось атмосферой, а поглощалось вышеперечисленными веществами. Так создавался “парниковый эффект”, в условиях которого планету ожидало бурное развитие неорганики.

Однако в этот процесс вмешалось появление углеродистых органических соединений на поверхности Земли. Солнце испускало в то время значительно большее количество ультрафиолетового излучения, это, в свою очередь, привело к возникновению огромного числа органических соединений и структур в пылевых и газовых солнечных облаках, а также в верхних слоях атмосферы, поглощающих ультрафиолет. Сначала эти структуры были весьма нестабильны, потому что сильно зависели от постоянно меняющейся окружающей среды, химическая энергия которой обеспечивала им жизнеспособность. Энергию солнечных лучей они использовать не умели.

В течение целого миллиона лет шло создание воздушного и водного океанов Земли. Решающую роль в этом сыграли вулканические извержения, высвободившие из земных недр водяные пары и другие принявшие участие в формировании состава атмосферы газы. Солнечный свет выделял из воды кислород, а ультрафиолет превращал его в озон. Так как этот процесс происходил у поверхности планеты, озоном были уничтожены все органические соединения на суше, лишь под водой смогли уцелеть зачатки жизни. Первые земные живые организмы обосновались на глубине порядка десяти метров ниже морского уровня. До сих пор сохранился уникальный вид археобактерий, обитающий рядом с подводными вулканами и использующий для жизни химическую энергию вместо солнечной.