И вечный поиск… (Книга о вечной жажде открытий, о поисках и находках, о путешествиях в прошедше - Мезенцев Владимир Андреевич
Как же они появились?
Над проблемой происхождения жизни всю свою жизнь, более полувека, трудился академик А. И. Опарин. Он разработал убедительную теорию возникновения живого на Земле.
При формировании планеты, миллиарды лет назад, на ней появились первые простейшие органические вещества — углеводороды. Со временем они изменялись и усложнялись, вступая, например, в химическое соединение с атмосферным азотом, превращались в новые, более сложные вещества. Позднее на основе углеводородов возникли вещества, близкие по составу к белкам и другим органическим соединениям, из которых состоят живые организмы. Однако все они еще не были способны к обмену веществ [16], то есть не имели главного признака жизни.
Еще в прошлом веке Ф. Энгельс дал четкое определение жизни. Это «есть способ, — писал он, — существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой».
При взаимодействии белковоподобных веществ, находящихся в первобытных морях и океанах, возникли полужидкие, студенистые «капельки» — коацерваты (от латинского слова «коацерватус» — «собранный»). Эти белковые образования были уже способны взаимодействовать с другими веществами. В коацерватах уже происходили химические превращения, что давало им возможность расти, видоизменяться. Их внутреннее строение становилось все более сложным и совершенным — коацерваты приближались к живому веществу, способному к обмену веществ и к размножению.
Так на Земле зародилась жизнь. Прошли еще миллионы лет, и появились простейшие живые существа.
«Инкубатором» жизни были первородные океаны Земли. В их воде были растворены газы аммиак и метан, многие другие вещества, из которых строится основа жизни — белковые тела.
Конечно, мы еще далеко не раскрыли всех сторон тайны зарождения жизни. Правда, ученые уже научились получать в лабораториях белковоподобные вещества. Но от таких тел до живой клетки, из которой строятся все живые организмы, — расстояние огромное. Можно сказать, что исследователи наших дней научились пока воссоздавать преджизнь, ее органическую основу.
…Есть в сложнейшей для науки загадке жизни еще один неразрешенный вопрос.
В прошлом веке многие ученые придерживались гипотезы так называемой панспермии. Суть ее в том, что жизнь занесена к нам из космоса микроорганизмами, в частности спорами — зародышами растений. Попав на Землю, они и породили на ней все многообразие жизни.
Впоследствии эта гипотеза забылась. И не удивительно: каких-либо фактов, ее подтверждающих, у ученых не было. Но вот не так давно о панспермии вспомнили снова. Известный английский биохимик лауреат Нобелевской премии Ф. Крик и профессор из Калифорнии Л. Оргелл обратили внимание на два весьма любопытных факта.
Первый факт. Если жизнь зародилась на Земле, то в биохимических процессах, протекающих в организмах, должны участвовать, скорее всего, те химические элементы, которые на Земле встречаются часто.
Между тем известно, что для процессов обмена веществ живым существам необходим молибден, которого на нашей планете мало, встречается он редко.
Второй факт. Если жизнь земного происхождения, то, наверное, на нашей планете существовало много очагов изначальной жизни. Но тогда у живых существ, не связанных друг с другом одним происхождением, должны быть разные способы передачи наследственных признаков. Между тем у всех живых организмов он один и тот же.
Загадки? Несомненно. Но обе они решаются, если предположить, что жизнь развилась на Земле из одной колонии микроорганизмов, попавшей к нам с планеты, богатой молибденом.
Попавшей случайно, или… заброшенной к нам. Последнее допущение, конечно, фантастично. Однако тот же Ф. Крик считает, что, возможно, через несколько десятков лет человечество тоже сможет отправить в Галактику космический аппарат с микроорганизмами, чтобы произвести на каких-нибудь планетах «посев жизни».
А что было затем?
В одной из шахт Интинского угольного месторождения в Коми АССР геолог Г. Дмитриев увидел останки какого-то животного, напоминающего крокодила. Приехали ученые, и… начались открытия.
В породах, поступающих из шахты в отвал, обнаружили останки множества древних животных и растений. Водоросли, похожие на тростники… Мхи и хвощи… Скелеты вымерших рыб… Многие из них принадлежали к теплолюбивым — значит, климат на Севере в ту пору не был суровым.
Жили все эти существа в палеозойскую геологическую эру (палеозой — древняя жизнь). Ее делят на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский (см. схему развития жизни).
От начала палеозоя нас отделяет пятьсот семьдесят миллионов лет. Чтобы представить себе грандиозность такого промежутка времени, вспомним, что вся история человеческого общества укладывается в несколько десятков тысяч лет.
В начале палеозойской эры обиталищем живых существ было море. В океанах и морях жили трилобиты, похожие на мокриц, морские черви, губки, ракообразные… Тогда же появились первые панцирные рыбы.
К концу кембрийского периода самыми устрашающими в море были трехметровые ракоскорпионы. А в девоне, через сотню миллионов лет, сильнейшими хищниками стали панцирные рыбы. Сперва они были, подобно средневековым рыцарям, неповоротливы и малоподвижны. Но со временем броня стала легче, и панцирные превратились в грозу морей. Появились такие гиганты, как девятиметровый динихтис и еще более крупный титанихтис.
При одном взгляде на их зубы — большие костяные ножи-наросты на челюстях — представляешь, на что способны были эти вымершие рыбы. Единоборства с панцирными гигантами не выдерживали даже акулы, хотя и тогда, сотню миллионов лет назад, среди них были очень опасные хищницы.
Американский палеонтолог Р. Ланд, «охотясь» за ископаемыми акулами, разыскал их более шести десятков видов. У одних на голове красовался большой рог, направленный вперед, у других на голове росли огромные клешни. Были акулы с плавниками-крыльями, в погоне за жертвой они пролетали над водой сотни метров. Но, встречаясь с панцирными гигантами, сами становились их жертвами.
Большим переломным событием в истории Земли было появление живых существ на суше. Еще до кембрия в пресных водоемах жили низшие организмы — водоросли, жгутиковые, корненожки, бактерии. Но широкое заселение земных материков началось в палеозойскую эру. Пионерами суши были растения. Они росли по берегам водоемов. Ученые назвали их псилофитами, то есть «голыми» — первые наземные растения не имели листьев.
А затем стали выбираться на сушу и животные. Первыми среди них были предки дождевых червей, пауков, насекомых. В 1980 году палеонтологи обнаружили у реки Мерчисон, в Австралии, окаменевшие следы огромного ракоскорпиона. Его длина достигала двух метров. Он жил четыреста миллионов лет назад и был одним из первых живых существ, переселившихся из воды на сушу.
В палеозое уже существовали тараканы, кузнечики, стрекозы. Около трехсот миллионов лет назад, в каменноугольном периоде, леса кишели пауками и скорпионами. В воздухе летали огромные, длиной до метра, стрекозы. Пышно разрослись деревья. Растения этого периода и образовали на Земле залежи каменного угля.
А в конце каменноугольного периода появились рептилии, предки которых — динозавры — позднее, в мезозойскую эру, стали хозяевами Земли.
Как появились на суше первые четвероногие животные? Их родословная идет от кистеперых рыб, которые постепенно приспособились жить без воды. Водоемы, где обитали эти рыбы, — реки, большие болота, — периодически сильно мелели, порой пересыхали, рыбам приходилось довольствоваться самой малостью воды. Короткие мясистые плавники, два грудных и два брюшных, позволяли передвигаться по илистому дну болот. Постепенно они превратились в короткие пятипалые конечности. Их плавательный пузырь преобразовался в легкие, заменившие жабры. Так около четырехсот миллионов лет назад, в девонском периоде палеозоя, появились первые сухопутные позвоночные животные, стегоцефалы — панцирноголовые.
