Глина подарила земным животным кислород

Активизация различных природных процессов, сопровождаемых отложениями глины, могла привести к решающему и довольно быстрому увеличению концентрации атмосферного кислорода, что в свою очередь стало определяющим фактором, ускорившим эволюцию многоклеточных организмов, считают калифорнийские ученые.

Так, известно, что воздействие различных погодных условий на скалы (эрозия - выветривание и т.д.) приводит к образованию песка, ила, развитию на этой основе грибковых микроорганизмов, микробов и, наконец, растений, превращающих со временем камни в глину. Смываемая в океаны, глина способствует захвату и консервации в донных отложениях органического материала, который в противном случае вступал бы в реакцию с кислородом, появившемся в результате фотосинтеза (По современным понятиям, весь кислород на нашей планете имеет биогенное происхождение. В свое время цианобактерии произвели на свет огромное количество кислорода, за что сами в конечном счете и "поплатились". Значительная часть этого кислорода ушла на окисление железа и некоторых других металлов, а затем в атмосфере и гидросфере стал накапливаться свободный кислород).

Так что рост отложений глины со временем тоже должен приводить к повышению концентрации атмосферного кислорода. Феномен быстрого, прямо-таки "внезапного" по геологическим масштабам насыщения кислородом земной атмосферы до сих пор не получил удовлетворительного объяснения. Замечено, что ему предшествовало увеличение отложений глины, ну а первые окаменелости животных найдены на отметке приблизительно 600 миллионов лет назад (и это тоже загадка: почему животные столь долго ждали своего триумфального пришествия, кембрийского "эволюционного взрыва").

Новое исследование в рамках теории, выявляющей причинно-следственные связи между глиной, кислородом и развитием многоклеточных организмов, выполненное американскими учеными под руководством специалиста по осадочной геологии и геохимии Мартина Кеннеди (Martin Kennedy) из Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California at Riverside - UCR), посвящено поискам признаков повышения концентрации глины в океанических отложениях, появившихся в течение 200-300 миллионов лет, с начала кембрийского периода, наступившего, по современным понятиям, 544 миллиона лет назад.

Этот период отмечен также повышением уровня кислорода и развитием многоклеточной жизни. За увеличение отложений глины могли бы нести ответственность микробы и грибки, активно колонизировавшие в те времена сушу, а вслед за ними должны были появиться и растения.

Кеннеди ранее уже выяснил, что в значительно более молодых породах глина способствовала захоронению углерода органического происхождения. Он также заметил, что докембрийские сланцы резко отличаются по текстуре от сланцев посткембрийских. В последней работе, публикуемой в научном журнале Science (Science Express от 2 февраля), Кеннеди и его коллеги проанализировали состав австралийских, китайских и скандинавских докембрийских сланцев, датируемых 850-530 миллионами лет. Выяснилось, что доля глинистых отложений в этот период возрастала, что действительно можно трактовать как увеличение способности подобных отложений к захвату больших количеств органического углерода.

Важный перелом наступил в течение десятков миллионов лет, и начался он приблизительно 620 миллионов лет назад, тогда, когда примитивная жизнь отправилась завоевывать континенты. Ведущую роль Кеннеди при этом отводит грибкам, он считает, что "чашу весов, вероятно, позволили склонить грибковые организмы", ведь именно они имеют подобие корневой структуры, которая может внедряться в камни и тем самым многократно увеличивать воздействие погодных условий.

Однако другие ученые более осторожны в своих выводах, они предупреждают, что локальные события, служащие доказательством этой теории, нужно с осторожностью распространять на случай обширных пространств суши, заполняемой ранними формами живых организмов, и что необходимы более детальные исследования образцов древних глинистых сланцев. "Именно в этом пункте интересная идея нуждается в проверке с привлечением больших наборов данных", - так считает, например, американский палеонтолог Эндрю Нолл (Andrew Knoll), ведущий эксперт по докембрийской жизни из Гарвардского университета (Harvard University). Зато исследованиями Кеннеди уже заинтересовались специалисты NASA, занятые поиском подходящих условий для существования жизни на других планетах.

Максим Борисов
grani.ru