Происхождение жизни: маленький теплый водоем - Фолсом К.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 2.2
Источники изотопов свинца, найденных в минералах, содержащих уран и торий1
Предшественник Период полураспада, Изотоп свинца
годы (содержание)
Неизвестен 20<РЬ (2,0%)
238U (среднее содержание) 4,5-109 206РЬ (18,8%)
236U (низкое относительное 7,13 • Ю8 207РЬ (20,6%)
содержание)
232Th (наивысшее относи 1,39-1010 sospb (58,6 %)
тельное содержание)
1 Процентное содержание изотопов свинца приведено для метеорита Canyon Diablo.
Ключом к успеху метода является анализ ураноносных минералов, которые в период кристаллизации содержат мало свинца или вообще его не содержат.
Поскольку в качестве часов может служить отношение 207РЬ/206РЬ, для вычисления среднего значения этого отношения и оценки среднего возраста Земли были изучены образцы земной коры, глубинных океанических осадков и других районов. В этих исследованиях была получена величина 4500 млн. лет. По существу, сходный подход, в котором используются каменные и железные метеориты, также дает для возраста Земли значение 4500 млн. лет.
Эти цифры относятся ко времени, прошедшему с момента кристаллизации древнейших обнаруживаемых на Земле пород или с момента образования метеоритов. Возраст пород, подвергшихся кристаллизации в более поздние сроки (от 4500 до 500 млн. лет назад), можно определить с той же точностью (около 4% или большей). Породы, образовавшиеся за период 500 млн. лет назад до наших дней, по большей части осадочные; это создает особые трудности при датировке уран-свинцовым методом,
Однако в этот конкретный промежуток времени, недавний в геологическом представлении, временной масштаб принято давать в терминах осадкообразования и последовательности залегания биологических окаменелостей. В табл. 2.3 приведены возрасты, методы их определения и главные особенности полной геохронологической шкалы.
Таблица 2.3
Геохронологическая шкала
Эра Возраст, Эффективные методы Главные особенности
млн. лет датировки Земли
Наше время 0---1 «С
Кайнозой 1---62 Осадочные слои, Обилие ископае
последователь мых остатков
ность окамене
лостей
Мезозой 62---230
Палеозой 230---570 Радиометричес Микроископае
Протерозой 570---2600 кие методы мые, впервые
U/РЬ, К/Аг, свободный кисло
Rb/Sr род
Архей 2600---3600 Протобионты
Доархейская 3600---4500 Химическая эво
люция
Достоверность уран-свипцового метода может быть проверена как по внешним, так и по внутренним независимым данным. С этой целью могут быть использованы другие минералы, которые содержат мало урана, но достаточное количество 40К или 87Rb. Например, 40К медленно распадается как до 40Са, так и до 40 Аг. 40Аг можно высвободить из массы породы и измерить его количество. Результаты измерений количества 40К и 40Аг в минерале свидетельствуют о времени его кристаллизации.
Методы датировки, о которых только что шла речь, позволили построить времепную шкалу истории Земли с
2-266
момента ее остывания 4500 млн. лет назад и до настоящего времени. Теперь наша задача состоит в том, чтобы внутри этой временной шкалы установить, каковы были условия на примитивной Земле, какого рода атмосферу имела Земля, какая была температура, какое было давление, когда образовались океаны и как образовалась сама Земля.
глава з Образование планетных систем
А Юпитер и еео спутники, fС любезного раз-
решения ВАСА.)
Мы — люди, и наш удел — познавать таинственные новые миры и вторгаться в них.
Дж. Б. Шоу. Человек и сверхчеловек
Основные замечания, которые были сделаны в предыдущих главах, позволяют нам более точно сформулировать вопросы происхождения жизни и вплотную подойти к их изучению.
Во-первых, это возможно благодаря имеющимся сведениям о химии Вселенной, которые дает нам анализ света, излучаемого звездами. На основе этих сведений были сделаны выводы о том, что все химические элементы и их реакции на любой звезде и в любой галактике подчиняются одним и тем же физическим законам. В настоящее время у нас нет причин полагать, что физические явления — электромагнитное излучение, распад радиоактивных изотопов, тяготение и т. п. — неодинаковы во всей Вселенной.
Во-вторых, большое значение в изучении происхождения жизни имеет тот факт, что сроки жизни звезд, в том числе и Солнца, поддаются расчетам. В целом массивные звезды живут меньше, а менее массивные — дольше. Звезды спектрального класса G, такие, как Солнце, паходятся на главпой последовательности около 10000 млн. лет.
