Хотя воздаст Земли оценен сейчас довольно точно — около 4,5-109 лет, о первичной атмосфере Земли нам известно очень мало. Если Земля возникла из космического протопланетного облака, в составе которого вначале содержался в большой пропорции водород, то несомненно этот водород был очень рано потерян Землей. Геологи полагают, что известная нам атмосфера Земли вторичная, образовавшаяся из вулканических газов или выделенная из геологических пород. В этих газах не было свободного кислорода (как почти нет его в атмосферах других планет). Такая вулканическая атмосфера Земли содержала около 109 лет назад, вероятно, лишь Н2, Н20, N<2 и С02. Тогда на Земле почти не было жизни. Проникавшая сквозь такую атмосферу ультрафиолетовая радиация с длиной волны менее 307 нм могла разрушать ДНК живых клеток (лучше сказать, препятствовать их размножению, если бы они возникли). Лишь мощный слой воды мог в те далекие времена защитить живое вещество от радиации. Позднее (и мы увидим ниже, что означает это слово «позднее») в атмосфере появился кислород, а из него возник и защитный слой озона.[ ...]
А. Можно полагать, что водяной пар (например, пар вулканических газов) начал разлагаться под действием ультрафиолетовой радиации с К = 134 . . . 237 нм по реакции Н20 + к V -> ОН + Н. При этом атомы водорода Н могли ускользать из верхней горячей атмосферы — такой процесс изучен сейчас хорошо — со скоростью 107 . . . 108 атомов с 1 см2 в секунду. В дальнейшем при реакции ОН + ОН Н 20 + О образовывался свободный кислород.[ ...]
При этом важна более точная оценка опасной радиации, которая первоначально тормозила возникновение живого вещества. Так, в работе Беркнера и Маршалла было принято, что для жизни— для ДНК — опасна спектральная область с к = 240 . . . 285 нм при энергетической освещенности в этой области более 10“3Вт м-2. Позднее М. Ратнер и Дж. Уокер [364] выбрали другой критерий. Хотя у более длинных волн эффект, разрушающий ДНК, убывает, энергия лучей Солнца в этих волнах много больше, а защитная способность других органических веществ, окружающих клеточное ядро, мала. При этом опасной дозой ультрафиолетовой радиации является 10-1 Вт - м 2 для всей области спектра с 302 нм.[ ...]
Так или иначе процессы А и В привели к самому замечательному событию всей геологической истории — к так называемому эволюционному взрыву. После того как в архейской эре сотни миллионов лет существовали лишь примитивные организмы — бактерии и водоросли, отчасти даже анаэробные организмы в мелководных морях и озерах, в палеозойской эре развитие жизни быстро поднялось на высокую ступень. В силурийский период происходило развитие богатой жизни в море, где появились многочисленные роды рыб, а в конце его, около 440 млн. лет назад, появилась растительность на суше — предки современных папоротниковидных и плаунов. В следующем периоде — девонском, примерно 370 млн. лет назад, расцвела пышным цветом и животная жизнь на суше в покрывавших ее уже богатых лесах. Так начался период силенней-шего фотосинтеза и быстрого накопления кислорода О, в атмосфере.[ ...]
Если же предположить, что жизнь сама постепенно образовала фотосинтетический источник кислорода, после того как процесс А или жизнь в море создали первичное повышение уровня кислорода до (2 ... 3)-10 3 PAL, то быстрота эволюционного взрыва хорошо объясняется таким механизмом с сильной положительной обратной связью. Объясняется и последовательность развития жизни в воде и на суше.[ ...]
Вернуться к оглавлению