Страница 1 из 29
A
На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.
Борис Александрович Трофимов
ПРЕДИСЛОВИЕ
ТАЙНА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
БЕЗЖИЗНЕННАЯ ЗЕМЛЯ
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ
ЛЕТОПИСЬ ЖИЗНИ
АРХИВ ПРИРОДЫ
МЕТОДЫ НАУКИ
КАЛЕНДАРЬ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ И ЖИЗНИ
ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ
ДВЕ ЛИНИИ ЖИЗНИ
ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ
ВЫХОД НА СУШУ
ПИОНЕРЫ СУШИ
ПЕРВЫЕ ЧЕТВЕРОНОГИЕ
ВЕК ЯЩЕРОВ
ЗАВОЕВАНИЕ МОРЯ
ЗАВОЕВАНИЕ ВОЗДУХА
ДИНОЗАВРЫ - УДИВИТЕЛЬНЫЕ И УЖАСНЫЕ ЯЩЕРЫ
ВЕЛИКОЕ ВЫМИРАНИЕ
ПОЯВЛЕНИЕ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ
ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
ВЕЛИКОЕ ПОХОЛОДАНИЕ
ИСТОРИЯ СЛОНОВ, НОСОРОГОВ, ЛОШАДЕЙ
ИСТОРИЯ ОБЕЗЬЯН
ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
ТРУД СОЗДАЛ ЧЕЛОВЕКА
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
БУДУЩЕЕ РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Борис Александрович Трофимов
Жизнь в глубинах веков
Научный редактор доктор биологических наук, профессор К. К. ФЛЕРОВ
ПРЕДИСЛОВИЕ
На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.Почти столетие отделяет нас от того времени, когда Ч. Дарвин создал учение об историческом развитии органического мира. За этот срок наука накопила много материала, позволяющего конкретно проследить историю жизни на Земле, основные этапы ее развития.В настоящее время над проблемой развития жизни работает много ученых: микробиологи и биохимики, геохимики и палеонтологи, астрофизики и ботаники, зоологи и физиологи.В этой книге рассказывается о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.Автор, зоолог и палеонтолог по специальности, естественно, уделил основное внимание происхождению животных, используя в первую очередь достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни по остаткам ископаемых организмов.Методы современной науки позволяют достаточно определенно и точно восстанавливать органический мир прошлого и в его естественной обстановке, непрерывном изменении. Автор попытался также связать прошлое с настоящим, помочь читателю понять настоящее через его историю. Изучение истории растительного и животного мира развивает диалектико-материалистическое мышление, помогает узнавать живую природу, а также предвидеть, как она будет изменяться в дальнейшем. Конечно, управлять общим ходом развития жизни на Земле — дело науки и практики будущего. Но это будущее не за горами.
ТАЙНА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
БЕЗЖИЗНЕННАЯ ЗЕМЛЯ
Мы знаем, что Вселенная бесконечна. О ее протяженности можно судить по скорости света. Проходя 300000 километров в секунду, свет от самых близких звезд достигает Земли через годы. Среди многочисленных звездных систем, составленных множеством отдельных звезд разной величины, различных стадий развития и древности, наше внимание более всего привлекает звездная система — Галактика, в состав которой входит Солнце с окружающими его планетами.Если бы всего полстолетия назад сказали, что настанет день, когда мы узнаем, из чего состоят звезды, есть ли у других планет атмосфера и каковы физические условия на их поверхности, никто бы этому не поверил. Однако мы сейчас имеем эти сведения. Более того, человек готовится стать путешественником по Вселенной, он многое узнал о строении, происхождении и развитии звезд, планет.Как возникла Земля, земная кора, в каком направлении идет развитие их строения, откуда взялись океаны, глубокие моря и мелководья, низменные равнины и горные хребты — все то, что создает возможности для возникновения и развития жизни на Земле?Эти вопросы встают перед нами, когда мы задумываемся над проблемой истории жизни на Земле.Очень давно по сравнению с продолжительностью жизни человечества около 5—6, а может быть и более, миллиардов лет назад образовалась Земля.В настоящее время работы астрономов, геологов и других специалистов, изучающих строение и развитие небесных туманностей, звезд, Солнца, планет с их спутниками, позволяют с достаточной достоверностью представить себе возможные пути возникновения Земли и общую картину ее изменений даже на первых этапах существования.Происхождение Земли, ее строение, в частности концентрация различных химических элементов, образование атмосферы — воздушного океана Земли, гидросферы — водной оболочки Земли, литосферы — каменной оболочки Земли, а также происхождение жизни — одна из самых интересных и замечательных проблем, которые сейчас разрабатываются наукой.Современная астрономия доказывает, что материя звезд и планет находится в непрерывном изменении, что причины образования планет следует искать в закономерностях развития отдельных звезд. Однако мы пока еще не знаем, как образовалась наша Земля, и можем высказывать только более или менее правдоподобные предположения, или гипотезы.В настоящее время происхождение Земли можно представить себе так.По гипотезе, разрабатываемой академиком В. Г. Фесенковым, Солнце и планеты возникли из огромного газово-пылевого облака, подобного тем туманностям, которые наблюдаются во многих районах Галактики. Размеры туманности были настолько огромны, что из ее вещества наряду с Солнцем возникли десятки, а может быть, и сотни других звезд.О том, как постепенно из газово-пылевого облака сгустились планеты, в том числе и Земля, мы знаем из теоретических работ академика О. Ю. Шмидта и его школы. Взаимное тяготение частиц облака и их обращение вокруг Солнца привели к образованию сгущений, сначала небольших, а затем все более и более растущих. В результате такого процесса роста, продолжавшегося миллиарды лет, образовались крупные шарообразные тела — планеты, среди которых была и наша Земля.Первичная Земля была холодной. Однако рассеивавшееся облако, вещество которого сгустилось в планеты, теперь уже не мешало солнечным лучам достигать района Земли и даже более отдаленных областей солнечной системы. Солнечное тепло привело к выделению газов из твердых частиц, составивших поверхность Земли. Так возникла земная атмосфера.С другой стороны, радиоактивные вещества, заключенные в Земле, распадались и выделявшееся при этом тепло, не находя выхода наружу, расплавляло породы внутренних частей Земли. В конце-концов возникли мощные «очаги расплава», откуда через жерла вулканов раскаленная лава извергалась на поверхность Земли.В Земле происходил (да и поныне еще не кончился) процесс перераспределения тяжелых и легких пород. Тяжелые породы именно вследствие своей тяжести опускались к центру Земли, «выдавливая» на ее поверхность породы легкие.Такие перемещения иногда очень крупных масс послужили причиной землетрясений и горообразования. Теперешнее перераспределение плотности в Земле, ее расслоение по геосферам, есть результат долгой эволюции земного шара.Водяные пары, выделяясь в атмосферу из недр и поверхностных слоев Земли, охлаждались там, превращаясь в ливни и дожди. Постепенно вода заполнила углубления на поверхности земного шара, дав начало морям и океанам.Таким образом, Земля первоначально резко отличалась от современной.Прежде чем возникла жизнь, вещества земного шара испытывали сложные физико-химические превращения, в результате которых возникали оболочки, сферы Земли.Геологическими и геофизическими исследованиями установлено, что Земля от центра к периферии разделяется на так называемые геосферы. Ученые различают ядро и субъядро, состоящие из плотных элементов; твердую оболочку, земную кору, или литосферу, сложенную из менее плотного силикатного (кремниевого) материала, водную оболочку (гидросферу) и воздушную оболочку (атмосферу).Земная кора имеет толщину от 3 до 80 километров. Она состоит главным образом из пород, содержащих много кремнекислоты, окислов алюминия, кальция, щелочей.Для понимания возникновения жизни на Земле необходимо знать, как появились эти сферы, чем они характерны.Совершенно очевидно, что для жизни требуются определенные внешние условия, которые могли сложиться лишь в результате длительного исторического изменения химического состава Земли, а также ее вод, атмосферы, источников внутренней энергии и в первую очередь радиоактивности.Литосфера, или земная кора, образовалась в глубокой древности. «Возраст Земли — есть приблизительно возраст ее твердой коры», — пишет академик В. Г. Фесенков. Это объясняется тем, что вследствие большой разности температур раскаленная часть Земли быстро остывала. По гипотезе, разработанной О. Ю. Шмидтом, следует, что первичная земная кора возникла с самой Землей и имеет одинаковый с ней возраст. Разогревание Земли в результате радиоактивного распада началось позже и сильнее было в центре Земли.Вполне вероятно, что древняя земная кора была сравнительно тонкой и беспрерывно разрывалась в различных местах под напором глубинных извержений газов, паров и жидких лав. Постепенно она утолщалась, на нее наслаивались разлившиеся лавовые потоки, осадочные породы, а снизу охлаждались и затвердевали более глубокие слои. Одновременно с образованием земной коры шло образование атмосферы и гидросферы.Первоначальная атмосфера Земли содержала в себе много паров воды, но мало кислорода, ибо основная масса его образовалась после возникновения жизни на Земле за счет деятельности зеленых растений. Образовавшиеся на поверхности Земли воды давали начало первичным океанам и морям, пресным или имевшим слабую соленость.Это первобытное состояние Земли тянулось очень долго, вероятно, дольше, чем все последующее время ее существования. Происходили сложные химические взаимодействия различных веществ. В частности, углерод — элемент жизни, — вступая в соединения с другими веществами, дал начало возникновению жизни.