Страница 8 из 29
1 Л. С. Берг. Соображения о происхождении наземной, пресноводной и морской флоры и фауны. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отделение биологии, т. VII (5), 1947, стр. 16.
Известный океанолог член-корреспондент Академии наук СССР Л. А. Зенкевич считает, что развитие жизни на Земле длится уже не менее 10 миллиардов лет. Эти представления биологов заставляют считать, что возраст Земли больше, чем сейчас думают.В последние годы для определения возраста предметов биологического происхождения и содержащих углерод радиохимиками разработаны своеобразные часы, отмеряющие время с помощью радиоактивного углерода. Эти часы служат для отсчета тысячелетий с точностью до нескольких сотен лет. Углерод весьма широко распространен в природе и играет основную роль в органических соединениях. В естественном виде встречается углерод с атомным весом 12 (98,9%), 13 (1,1%) с примесью ничтожного количества радиоактивного углерода с атомным весом 14. Ядро атома углерода 14 неустойчиво, самопроизвольно распадается, образуя атом азота и электрон.Период полураспада углерода 14 равен 5700 лет.Следовательно, он сравнительно быстро, через несколько тысяч лет, должен был исчезнуть на Земле. Вернее, его не должно бы быть на ней. Однако он постоянно пополняется: его приносят на Землю космические лучи. При прохождении их через земную атмосферу небольшая часть азота воздуха превращается в радиоактивный углерод 14.Далее он соединяется с кислородом воздуха, окисляясь до углекислого газа. Вместе с обычным углекислым газом он участвует в круговороте веществ на Земле, поглощаясь растениями, животными, попадая в почву, в воду вместе с солями, и т. д.В теле растения и животного углерод содержится как стабильный, так и радиоактивный, причем количество его в живом организме такое же, как и в атмосфере, а также в веществах, имеющих в своем составе углерод.После гибели организма количество радиоуглерода убывает в соответствии с периодом его полураспада.Через 5700 лет его останется 50%, через 11400 — 25% и т. д. Чем древнее образец, тем меньше в нем радиоактивного углерода.Измерение радиоактивного излучения углерода 14 и других радиоактивных веществ производится так называемыми счетчиками элементарных частиц (счетчик Гейгера и др.). Чувствительность таких счетчиков велика, — они отмечают каждый акт радиоактивного распада. Так определяется возраст остатков растений, костей раковин, насчитывающих до 20—30 тысяч лет. В образцах, возраст которых более 100 тысяч лет, его почти не содержится.Радиоуглеродным методом был определен возраст многочисленных и разнообразных археологических и палеонтологических находок. Возраст необугленных зерен пшеницы и ячменя, найденных в Египте, оказался равным 6095±250 лет. В Палестине, в Мертвом море, были найдены свитки библии; радиоуглеродным анализом было определено, что они насчитывают 1917±200 лет.В 1951 году на Таймыре в замороженном грунте была найдена часть трупа мамонта. Определение возраста по относительному содержанию радиоуглерода в сухожилиях мамонта показало, что он пролежал в вековой мерзлоте Таймыра около 12 тысяч лет.Все методы, о которых здесь говорилось, уже сейчас дают представление о возрасте Земли, длительности отдельных периодов, эпох развития жизни на ней. И нет сомнения в том, что скоро будут открыты новые, еще более точные меры измерения времени далекого прошлого.Большое значение для установления геологической хронологии имеют ископаемые организмы. При помощи их мы можем определять так называемый относительный геологический возраст и последовательность образования различных пластов Земли, узнавать, какие пласты древнее, какие моложе.Представим, что где-то в Африке в одном из пластов находят раковины определенных видов моллюсков. По остаткам этих раковин, которые жили в определенную геологическую эпоху, мы сможем определить время образования этого пласта Земли. Если такую же раковину или сходную с ней находят в пласте в Европе, мы говорим, что пласты эти приблизительно одинакового возраста с африканскими.Установление относительного возраста ископаемых и содержащих их пластов имеет большое значение для изучения истории земной коры и поисков полезных ископаемых.Пользуясь ими, геологи составили подробную хронологию Земли, ее календарь на сотни миллионов лет. История живых существ, населявших Землю за время ее существования, делится на длительные этапы.Главные разделы календаря истории жизни называют эрами. Эра, в которую мы сейчас живем, называется эрой «новой жизни», или кайнозойской эрой. Она началась приблизительно 60 миллионов лет назад. Ей предшествовала эра «средней жизни» — мезозойская. Животные и растения этой эры совсем не похожи на тех, что живут теперь, или даже на тех, которые жили в течение почти всей кайнозойской эры. Дальше в глубь времен идет эра «древней жизни», или палеозойская. Эта эра была более длительна, чем ее сменившие. Растения и животные этой эры были еще менее похожи на современных, жизнь была распространена преимущественно в воде — в морях и океанах. Перед палеозойской эрой была протерозойская (эра «первоначальной жизни»), а еще ранее — архейская, то есть древнейшая. Эти эры геологи и палеонтологи называли обычно так: архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой. Названия эр характеризуют степень развития их органического мира. Каждая из эр, кроме двух древних, о которых мало известно, делятся на периоды. Число периодов в каждой эре и длительность каждого из них неодинаковы. Названия периодов даны по характерным для них отложениям или по тому месту, где впервые описаны пласты, содержащие типичные для него остатки ископаемых. Периоды подразделяются на эпохи, а эпохи — на геологические века. Все эти подразделения условны, и в действительности нет резких границ между отдельными эрами и периодами, так как органический мир Земли развивался непрерывно.
На приведенной здесь геохронологической таблице дан «календарь» Земли, указаны вероятная и абсолютная продолжительность отдельных эр, периодов и эпох, а также характерная смена основных групп органического мира.Желая дать представление о чудовищной продолжительности геологических эр и периодов, а вместе с тем о сравнительной кратковременности культурной истории человечества, мы приравняем условно 100 миллионов лет к одному часу. Тогда соотношение между продолжительностью геологических эр и некоторых периодов примет такой вид:1. Архейская эра (около 1 миллиарда лет) -12 часам.2. Протерозойская эра (около 600 млн. лет) почти 6 часам.3. Палеозойская эра (335 млн. лет) = 3,4 часа.4. Мезозойская эра (125 млн. лет) = 1,4 часа.5. Кайнозойская эра (60 млн. лет) = 45 минутам.6. Четвертичный период, или антропоген (время около 1 млн. лет) = почти 1 минуте.7. Культурно-историческое время (6000—8000 лет) = нескольким секундам.Значит, если принять продолжительность существования жизни, ее развития на Земле хотя бы в 2 миллиарда лет и приравнять ее к 24 часам, то на долю культурной истории придется несколько секунд.Пользуясь календарем истории Земли и жизни, мы начнем наше путешествие в глубины времен — от истоков жизни к современности.
ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ
...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...
А. П. Карпинский.
ДВЕ ЛИНИИ ЖИЗНИ
Остатки самых древних организмов не дошли до нас. Слои земной коры, в которых они могли сохраниться, сильно изменились. Они подвергались сильному давлению, действию значительной температуры и другим физико-химическим воздействиям. Однако в этих древнейших пластах находят углеродистые и известковые вещества органического происхождения. Таковы остатки самых древнейших организмов.В более поздних отложениях найдены остатки бактерий, имеющих вид микроскопических мелких шариков и палочек, похожих по форме на некоторых ныне живущих бактерий, а также сине-зеленых водорослей и некоторых беспозвоночных животных. Тем не менее о первых обитателях Земли и древнейших этапах развития жизни мы можем судить на основании изучения примитивных существующих ныне организмов.От появления первичных организмов на Земле, о чем говорилось в первой главе, до возникновения настоящих бактерий, древнейших водорослей я простейших животных прошло очень много времени.