Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Руттен М. -> "Происхождение жизни " -> 149

Происхождение жизни - Руттен М.

Руттен М. Происхождение жизни — М.: Мир, 1973. — 456 c.
Скачать (прямая ссылка): proishogdeniejizniestestvennimputem1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 181 >> Следующая

Но в море точка Пастера к этому времени еще не достигнута. Там может возникнуть «бескислородный» и неспособный к дыханию планктон, а на дне будет по-прежнему жить примитивный «бескислородный» бентос, подобный тому, что изображен на предыдущей схеме. Однако этот бентос может теперь продвинуться на глубину около 1 м. Хотя в морях могут возникать застойные водные массы с гипертрофными условиями на дне, но это гораздо более редкое событие, чем в озерах с их обычной стратификацией. Оно связано с особым, нечасто встречающимся рельефом дна. Но на нашей схеме такая возможность не отражена; показано, что море хорошо аэрируется до нижней границы фотической зоны. Безжизненность моря глубже этой границы — тоже упрощение. Хорошо известно, что и на больших глубинах существует и бентос, и нектон '. Но численность, вернее биомасса, этих организмов настолько мала по сравнению с тем, что наблюдается в фотической зоне, что такое упрощение кажется оправданным.
На фиг. 97 изображена ситуация, когда содержание кислорода в атмосфере составляет 0,1 современной величины и выше; теперь положение дел уже сходно с современным. Жизнь завоевала сушу; в озерах и океанах появился «кислородный», способный к дыханию планктон.
11. КИСЛОРОД И ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА
Пока мы почти исключительно занимались кислородом, сравнивая его содержание в древней и современной атмосфере. Мы пришли к выводу, что весь кислород, содержащийся в нашей атмосфере, имеет биогенную природу, т. е. создан живыми организ-
1 И планктон.—Прим. перев.
мами в процессе органического фотосинтеза. Теперь пора взглянуть на обратную сторону медали и заняться атмосферной двуокисью углерода.
Кислород и двуокись углерода сильно различаются по своим геохимическим свойствам. Полезно будет кратко повторить то, что Мы уже знаем об этих веществах. Прежде всего большая часть •свободного кислорода находится в атмосфере, тогда как двуокись углерода в основном присутствует в гидросфере, растворенная в морской воде. Кроме того, кислород, входящий в состав атмосферы, сравнительно независим от других атмосферных газов. Разумеется, он влияет на живые существа, на экзогенные геологические процессы, но изменения в содержании атмосферного кислорода не могут иметь значительных последствий для других составляющих атмосферы. Взаимоотношения двуокиси углерода с другими веществами более сложны. Снижение содержания СОг в атмосфере будет сначала компенсироваться высвобождением ее из океанов.
Эти равновесные реакции между атмосферой и океаном идут, с нашей точки зрения, вяло, занимая промежутки времени порядка тысячи лет. Но с точки зрения геологической истории эти реакции заканчиваются практически мгновенно. В океанских водах растворено во много раз больше двуокиси углерода, чем ее содержится в атмосфере, поэтому кратковременное снижение уровня СОг в атмосфере не может иметь крупных геологических последствий. Оно будет восполнено СОг, поступающей из океанов, и при такой незначительной потере океанский резервуар ничуть не оскудеет.
Содержание двуокиси углерода в океане может заметно измениться только при продолжительном снижении или повышении уровня этого газа в атмосфере. Тут проявится другое отличие геохимических свойств СОг от свойств кислорода, а именно: двуокись углерода, растворенная в океанской воде, участвует в сложной системе реакций, в которой важную роль играют и другие соединения (гл. XIV, разд. 7). Сейчас на Земле так много свободного и связанного в окислах серы кислорода и так много углерода в ископаемых каустобиолитах (гл. XIV, разд. 4 и 5), что эти вещества не могли образоваться за счет СО2, высвободившейся в результате геохимических реакций. Остается предположить, что в течение всей геологической истории происходило более или менее постоянное поступление СОг в атмосферу и гидросферу из какого-то другого источника. Данные геохимии говорят, что содержание двуокиси углерода в океане никогда не могло более чем в 10 раз превышать современное, а некоторые геохимики считают, что и эта цифра преувеличена. В общем мы не вправе предположить, что в первичном океане и в примитивной атмосфере было чрезвычайно много двуокиси углерода, которая за геологическое время израсхо-
довалась в процессе органического фотосинтеза, образовав, наконец, современную кислородную атмосферу.
Нетрудно понять, откуда поступает двуокись углерода: этот газ представляет собой один из самых важных компонентов вулканических эксгаляций [8]. Таким образом, источником СОг на протяжении миллиардов лет служило обезгаживание Земли. Но скорость производства СОг, видимо, менялась со временем. Об этом пойдет речь в следующем разделе.
12. ПРОИЗВОДСТВО И ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА НА ПРОТЯЖЕНИИ СМЕНЯЮЩИХ ДРУГ ДРУГА ОРОГЕНИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ
Из предыдущего раздела мы узнали, насколько различна роль кислорода и двуокиси углерода в истории атмосферы, в происхождении и эволюции жизни. В принципе атмосферный кислород образовался при потреблении организмами двуокиси углерода, так что история этих двух газов более или менее связана. Уровень содержания газа в атмосфере в любой данный момент — это результат равновесия между его поступлением и потреблением. Кислород появляется почти исключительно в результате органического фотосинтеза. Потребляется он в основном в двух процессах: один из них органический — дыхание, другой неорганический — окисление минералов, залегающих на поверхности. Двуокись углерода вносится в атмосферу главным образом за счет неорганического' процесса — обезгаживания Земли, тогда как основной процесс потребления этого газа — органический фотосинтез.
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 181 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed