Читать книгу "Затерянный мир Дарвина. Тайная история жизни на Земле - Мартин Брезиер"

Зная все это, мы, похоже, можем вздохнуть с облегчением. Джонатан Лезер помог заколотить серебряный гвоздь в крышку гроба “Земли-снежка”. Картина заживо похороненных древнейших форм жизни теперь кажется неубедительной. Вади-Сатан продемонстрировало нам, что поверхность моря нередко была похожей на современный океан с ледяным покровом (например, на нынешний Северо-Западный проход: ледниковые щиты, айсберги, вода и ледяное сало). Вырисовывается следующая картина: да, мир снега и льда, но уже не сплошной ледяной панцирь, а ледяное крошево.

И тогда мы заметили нечто странное в лежащей у водопада открытой геологической “книге”. Конечно, всякий раз, когда морской лед таял, слой перемешанного галечника сменялся рифленым слоем песка. Но это еще не все. Дно оказывалось покрыто доломитом: коричневатыми отложениями, содержащими известняк (доломитами). Проследив вверх по скале доломитовые слои, мы узнали, чем кончилось владычество Снежной королевы. Последние слои ледникового периода (гальки из сланца) внезапно сменил толстый, метров в десять, доломитовый отвал. Повсюду в Омане мы находили доломиты, покрывающие последний из слоев галечника.

Послеледниковая “отрыжка”

А что можно сказать о межледниковых эпохах? Что происходило после? У доломитов, залегающих выше слоев эпохи оледенений (так называемых венчающих карбонатов), собственная странная история. Каждое крупное оледенение во время “Земли-снежка”, как мы вскоре выяснили, во многих уголках мира отмечено венчающими карбонатами. Впоследствии мы проследили такие слои в Канаде, Шотландии, в Намибии, в Индии, в Китае и в Австралии.

Эти опорные слои настолько отчетливы и широко распространены, что один из них (несколько сантиметров выше уровня мариноанского оледенения) принят для определения в глобальном масштабе уровня эдиакарского периода (рис. 20)[170]. Вероятно, это самый мощный маркер горизонта, прослеживаемый везде на планете. К нему близок лишь знаменитый метеоритный слой конца мелового периода, однако его толщина обычно не превышает нескольких сантиметров. Мощность доломитов, подобных этому слою, может достигать сотен метров. Немного странными их делают химические сигналы в венчающих карбонатах: соотношение изотопов углерода в них таково, что напоминает колоссальную отрыжку. Чтобы объяснить это, следует обратить внимание на изотопы углерода в составе “отрыжки”.

Рис. 20. “Золотой гвоздь”, отмечающий уровень новой (получила название эдиакарской) системы в горах Флиндерс (штат Южная Австралия). Отметка расположена на несколько сантиметров ниже карбонатного слоя и чуть выше мариноанских ледниковых отложений (время “Земли-снежка”). Таким образом, он указывает на эпизод быстрого, по-видимому, таяния ледниковых шапок, занимавших почти всю планету. Отверстия в породе остались после отбора проб для подтверждения той гипотезы, что эти ледниковые отложения образовались в районе экватора около 630 млн лет назад. Снимок Джона Антклиффа.

Всем известно, что основу жизни на Земле составляет углерод. Многие слышали и о радиоуглеродном анализе. Напомню, углерод-14 – это радиоактивный изотоп углерода. Распадаясь с определенной скоростью, он образует азот-14, и этим пользуются археологи, желающие определить возраст старых костей. Масса стабильного углерода-12 меньше массы углерода-14. Существует и еще один стабильный изотоп с массой 13. Рассмотрим его подробнее.

Пожалуйста, глубоко вздохните. В воздухе, который вы только что выдохнули, содержание углерода-12 выше, чем в воздухе, который вы вдохнули. Мы можем быть вполне уверены, что он насыщен легким изотопом в соотношении около 28 единиц на 1000. Причина этого отчасти кроется в съеденном вами обеде: углерод на вашей тарелке либо растительного происхождения, либо из тела животных, которые питались растениями. Либо (если вы высший хищник – например, хорошо образованный вампир) он происходит из тела животных, которые поедали животных, которые, в свою очередь, питались растениями. Как бы то ни было, именно зеленые растения приводят к этому разделению углерода. Они предпочитают углерод-12, поскольку сравнительно меньшая масса позволяет ему гораздо проще, чем углероду-13, сохраняться в биологических системах. Как говорится, жизнь ленива. И признак этой лени мы видим в угле, нефти и большей доле других пород. Соотношение изотопов углерода в выхлопных газах вашего автомобиля также ближе к углероду-12.

А теперь представьте, что вы понюхали пробу газа, выброшенного близлежащим вулканом. Содержание углерода-13 в этом газе гораздо выше, чем в выдыхаемом вами воздухе, поскольку остатки органической жизни (нефть, каменный уголь и мел) редко достигают магматического очага, расположенного на многокилометровой глубине. Углерод (легкий изотоп) в вулканических газах насыщен довольно слабо: около 5 единиц на 1000.

Пол Хоффман и его коллеги из Гарварда установили, что изотопы углерода в венчающих карбонатах образованы из подобия отрыжки. Возможно, они происходят из углеродсодержащих газов, бывших закупоренными в донных отложениях и в воде подо льдом. Когда освобожденные газы устремились к поверхности, они столкнулись с относительно теплыми приповерхностными слоями воды, и океан обогатился белым карбонатом кальция, который, осев, образовал слои венчающих карбонатов.

Флатуленция – выпускание газов – может привести к конфузу, однако врачи по-прежнему считают ее полезной для пищеварения. Хороша она и для планеты в целом. После ледникового периода океаническая “диспепсия” сменяется старой доброй “флатуленцией”. Но у этого есть и побочные эффекты, например глобальное потепление. Так, в наше время значительная часть объема метана в атмосфере происходит из кишечников скота. Аналогично, глобальные приступы флатуленции (отмеченные венчающими карбонатами), как считается, обусловили радикальный поворот от мира-морозильника к тепличному миру (возможно, всего за несколько тысяч лет). Стремительный переход от климата, подобного марсианскому, к венерианскому климату – это, пожалуй, слишком. Однако это, вероятно, одна из самых жутких в истории Земли эпох перемен. Похоже, владычество Снежной королевы подходит к концу, когда удерживаемые метан и углекислый газ, отчасти из вулканических выбросов, наконец устремляются сквозь лед.

Креозотный эффект

О том, что еще происходило в межледниковье, известно мало. Ископаемые, относящиеся к интергляциалам, удивительно скудны. Изотопы углерода этого времени, однако, рассказывают нечто очень интересное. Они показывают нам, что океаны, пытаясь избавиться от колоссальной “отрыжки”, перестарались. Были достигнуты некоторые максимальные за всю историю планеты значения. Можно предположить, что имел место своего рода “креозотный эффект”[171]. Вероятно, когда возобновился круговорот воды (появились реки и стали разрушаться горы), в моря попало невероятно много питательных веществ. Придонные слои океана, переполненные (так, что стало не хватать кислорода) невостребованной и разлагающейся пищей, стали похожи на выгребную яму. В отсутствие зоопланктона и других “золотарей” на дне в некоторых районах скопилось несколько десятков метров отходов.