Следы былых биосфер, или Рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологическо - Лапо Андрей Витальевич

Абиссальные сгущения играют в биосфере особую роль. Чтобы пояснить ее, прибегнем к сравнению.

Всем, наверно, известны газовые водогрейные аппараты (их ставят в квартирах, куда горячая вода централизованно не подается). В этих аппаратах есть небольшой, всегда горящий запальник, от которого зажигается большой огонь.

Абиссальные сгущения жизни — это «запальник» земной биосферы. Если когда-либо в биосфере прекратится жизнь на основе фотосинтеза — ее «большой огонь», — то в немыслимых глубинах океана сохранится автономная абиссальная жизнь — тот «запальник», от которого может вспыхнуть огонь новой жизни на Земле.

Существование абиссальных сгущений жизни расширяет возможности поисков жизни на других планетах. Если раньше необходимым условием существования биосферы считался определенный минимум солнечной энергии, поступающей на поверхность планеты, то после открытия абиссальных сгущений жизни это условие перестает быть обязательным. На холодных небесных телах, значительно удаленных от Солнца, теперь можно предполагать наличие эндобиосферы (о ней мы упоминали в конце главы I). Энергетическим источником ее существования может служить исключительно эндогенная энергия планеты (или другого небесного тела). Полыньи, предполагаемые на спутниках Юпитера, не являются обязательными. Единственным ограничением для развития жизни исходя из нашего земного опыта сейчас может считаться только наличие воды в жидкой фазе.

Однако это — область гипотез. Вернемся к фактам, установленным на нашей Земле, и, подводя итоги книги, опять используем сравнение.

В археологии существует понятие культурного слоя — так называют слой земли, образующийся на местах человеческих поселений и содержащий остатки деятельности человека. Ниже него залегает «материк» — девственная почва или горная порода.

Метабиосфера — «культурный слой» биосферы, а «материк» геологов — это первичные породы, образовавшиеся вне биосферы. Коренным образом они различаются между собой: массивные, большей частью однообразные, эндогенные породы — и в высшей степени разнородные осадочные породы и руды, слагающие метабиосферу Земли.

Это разнообразие создала жизнь.

«Так жизнь является великим, постоянным и непрерывным нарушителем химической косности поверхности нашей планеты… Жизнь не является, таким образом, внешним случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать» [79].

Этими замечательными словами В. И. Вернадского мы и закончим книгу о нынешней биосфере и следах былых биосфер.

Словарик специальных терминов

Абиогенное вещество (процессы) — вещество (процессы), возникшее (протекающее) без участия живых организмов.

Абиссаль — глубоководная (свыше 2000 м) зона Мирового океана. Характеризуется постоянной температурой (ниже 2°C) и бедностью животного мира.

Автотрофы — живые организмы, не использующие для построения своего тела готовые органические соединения; различают фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.

Анаэробная среда — среда, лишенная свободного кислорода.

Апвеллинг — процесс вертикального движения вод в океане, в результате которого поднимаются к поверхности глубинные воды, богатые азотом, фосфором и другими важными для жизни элементами.

Аридный пояс (зона) — области с засушливым климатом.

Архейская эра, или архей, — самая ранняя эра развития Земли (см. табл. 7).

Афотическая зона — та часть океана, где из-за слабой освещенности процессы фотосинтеза невозможны.

Аэробная среда — среда, содержащая свободный кислород.

Бенталь — дно озер, морей и океанов.

Бентос — обитатели бентали.

Биогенное вещество — вещество, создаваемое в процессе деятельности живых организмов.

Биогеохимический круговорот — процессы превращения вещества в биосфере.

Биокосная система — природная система, в которой взаимодействуют живое и неживое вещества.

Биомасса — удельная масса живого вещества, приходящаяся на единицу площади или объема.

Биота — совокупность живых организмов данного региона или данного отрезка геологической истории.

Биоценоз — сообщество живых организмов, исторически сложившееся в той или иной экосистеме.

Брахиоподы (или плеченогие) — класс беспозвоночных, похожих на моллюсков. Расцвет брахиопод относится к палеозою, ныне они вымирают.

Былые биосферы — биосферы геологического прошлого; так же В. И. Вернадский иногда называл и образованные ими отложения.

Гетеротрофы — живые организмы, не способные самостоятельно синтезировать органическое вещество из неорганического и питающиеся за счет автотрофов.

Гипергенез — подготовительная стадия образования осадочных пород. В эту стадию при выветривании различных горных пород возникают и переносятся исходные продукты осадков.

Глинозем — окись алюминия (Al₂O₃).

Гуано — современные скопления затвердевших экскрементов морских птиц (на океанских побережьях), реже — летучих мышей (в пещерах).

Губки — тип беспозвоночных, живущих в водной среде и неподвижно прикрепленных ко дну или подводным предметам. Большей частью губки имеют форму открытого кверху мешка или глубокого бокала.

Гумидный пояс (зона) — области Земли с влажным климатом.

Девонский период, или девон, — один из периодов палеозойской эры (см. табл. 7).

Детрит — мелкие частицы какого-либо вещества.

Диагенез — одна из стадий формирования осадочных пород, во время которой свежие осадки преобразуются в плотную горную породу.

Диатомовые водоросли (диатомеи) — одноклеточные растения с наружной оболочкой из кремнезема, живущие одиночно или сосредоточенные в колонии. Распространены повсеместно.

Живое вещество — совокупность живых организмов биосферы.

Иглокожие — тип беспозвоночных. К ним относятся морские звезды, офиуры, морские ежи, голотурии, морские лилии и др. Типичные обитатели бентали (см.).

Илоеды — донные организмы, безвыборочно заглатывающие ил и пропускающие его через свой пищевой тракт.

Кайнозойская эра, или кайнозой, — одна из геологических эр развития Земли (см. табл. 7).

Карбоновый (иногда говорят — каменноугольный) период, или карбон, — один из периодов палеозойской эры (см. табл. 7).

Катагенез — одна из стадий формирования осадочных горных пород, следующая за диагенезом, во время которой происходит их дальнейшее уплотнение и преобразование.

Кембрийский период, или кембрий, — первый период палеозойской эры (см. табл. 7).

Конкреции — плотные минеральные стяжения, ясно отличающиеся от вмещающего их осадка (или горной породы).

Копролиты — ископаемые экскременты.

Кора выветривания — верхние слои литосферы (см.), преобразованные под воздействием процессов гипергенеза (см.).

Косное вещество (по Вернадскому) — то же, что абиогенное вещество (см.).

Кремнезем — двуокись кремния (SiO₂).

Криптозойский эон, или криптозой, — интервал геологической истории от ее начала до фанерозоя (см.); то же, что докембрий (см. табл. 7).

Литосфера — наружная твердая оболочка Земли. Мощность литосферы, вероятно, от 50 до 200 км. Верхняя часть литосферы (в пределах распространения живого вещества) входит в состав биосферы.

Мезозойская эра, или мезозой, — одна из геологических эр развития Земли (см. табл. 7).

Меланобиосфера — зона биосферы, где процессы фотосинтеза невозможны из-за слабой освещенности.

Меловой период, или мел, — последний период мезозойской эры (см. табл. 7).