Глина подарила земным животным кислород
Активизация различных природных процессов, сопровождаемых отложениями глины, могла привести к решающему и довольно быстрому увеличению концентрации атмосферного кислорода, что в свою очередь стало определяющим фактором, ускорившим эволюцию многоклеточных организмов, считают калифорнийские ученые.
Так, известно, что воздействие различных погодных условий на скалы (эрозия - выветривание и т.д.) приводит к образованию песка, ила, развитию на этой основе грибковых микроорганизмов, микробов и, наконец, растений, превращающих со временем камни в глину. Смываемая в океаны, глина способствует захвату и консервации в донных отложениях органического материала, который в противном случае вступал бы в реакцию с кислородом, появившемся в результате фотосинтеза (По современным понятиям, весь кислород на нашей планете имеет биогенное происхождение. В свое время цианобактерии произвели на свет огромное количество кислорода, за что сами в конечном счете и "поплатились". Значительная часть этого кислорода ушла на окисление железа и некоторых других металлов, а затем в атмосфере и гидросфере стал накапливаться свободный кислород). Так что рост отложений глины со временем тоже должен приводить к повышению концентрации атмосферного кислорода. Феномен быстрого, прямо-таки "внезапного" по геологическим масштабам насыщения кислородом земной атмосферы до сих пор не получил удовлетворительного объяснения. Замечено, что ему предшествовало увеличение отложений глины, ну а первые окаменелости животных найдены на отметке приблизительно 600 миллионов лет назад (и это тоже загадка: почему животные столь долго ждали своего триумфального пришествия, кембрийского "эволюционного взрыва").
Новое исследование в рамках теории, выявляющей причинно-следственные связи между глиной, кислородом и развитием многоклеточных организмов, выполненное американскими учеными под руководством специалиста по осадочной геологии и геохимии Мартина Кеннеди (Martin Kennedy) из Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California at Riverside - UCR), посвящено поискам признаков повышения концентрации глины в океанических отложениях, появившихся в течение 200-300 миллионов лет, с начала кембрийского периода, наступившего, по современным понятиям, 544 миллиона лет назад.
Этот период отмечен также повышением уровня кислорода и развитием многоклеточной жизни. За увеличение отложений глины могли бы нести ответственность микробы и грибки, активно колонизировавшие в те времена сушу, а вслед за ними должны были появиться и растения.
Кеннеди ранее уже выяснил, что в значительно более молодых породах глина способствовала захоронению углерода органического происхождения. Он также заметил, что докембрийские сланцы резко отличаются по текстуре от сланцев посткембрийских. В последней работе, публикуемой в научном журнале Science (Science Express от 2 февраля), Кеннеди и его коллеги проанализировали состав австралийских, китайских и скандинавских докембрийских сланцев, датируемых 850-530 миллионами лет. Выяснилось, что доля глинистых отложений в этот период возрастала, что действительно можно трактовать как увеличение способности подобных отложений к захвату больших количеств органического углерода.
Важный перелом наступил в течение десятков миллионов лет, и начался он приблизительно 620 миллионов лет назад, тогда, когда примитивная жизнь отправилась завоевывать континенты. Ведущую роль Кеннеди при этом отводит грибкам, он считает, что "чашу весов, вероятно, позволили склонить грибковые организмы", ведь именно они имеют подобие корневой структуры, которая может внедряться в камни и тем самым многократно увеличивать воздействие погодных условий.
Однако другие ученые более осторожны в своих выводах, они предупреждают, что локальные события, служащие доказательством этой теории, нужно с осторожностью распространять на случай обширных пространств суши, заполняемой ранними формами живых организмов, и что необходимы более детальные исследования образцов древних глинистых сланцев. "Именно в этом пункте интересная идея нуждается в проверке с привлечением больших наборов данных", - так считает, например, американский палеонтолог Эндрю Нолл (Andrew Knoll), ведущий эксперт по докембрийской жизни из Гарвардского университета (Harvard University). Зато исследованиями Кеннеди уже заинтересовались специалисты NASA, занятые поиском подходящих условий для существования жизни на других планетах.
Источники:
UC Riverside Researchers Identify Clay as Major Contributor to Oxygen that Enabled Early Animal Life. Study suggests steps a planet must go through for complex animal life to arise - UCR News
Early Earth's oxygen boost linked to clay - New Scientist
Ссылки:
Как глина стала нефтью - km.ru
Все живое произошло из обыкновенной глины - newsinfo.ru
Абсолютная геохронология - "Элементы"
Кембрийский парадокс - "Знание - сила"
Холодная заря животной жизни - "Природа"
Статьи по теме
Древние океаны были пурпурными и ядовитыми
Ученые-экзобиологи из NASA нашли свидетельства в пользу теории, согласно которой земные океаны еще относительно недавно были столь насыщены сульфидами, что про существование там какой-либо высокоразвитой жизни вроде рыб и млекопитающих говорить не приходится.
В массовой гибели доисторических животных обвиняются цианобактерии
Бывший рудник Мессель - это признанная мировая сокровищница прекрасно сохранившихся окаменелостей животных и растений, составлявших тропическую флору и фауну этих мест 47 миллионов лет назад. Теперь немецкие палеонтологи предложили новую теорию, проливающую свет на возможную причину смерти всех этих живых существ.
Злачные места для динозавров
Путем изучения ископаемых динозавровых экскрементов впервые удалось показать, что древние рептилии с удовольствием пожирали злаки. Шведские и индийские палеонтологи теперь считают, что первые травы могли появиться свыше 100 миллионов лет назад.
Следы неведомого двуногого водоплавающего динозавра
Американским исследователям, проводившим изыскания на севере штата Вайоминг, удалось обнаружить следы неизвестного типа двуногого плавающего динозавра, во многом походившего на современных водоплавающих птиц.
Раскрыта тайна полетов птерозавров
Птерозавры - эти летающие рептилии времен мезозоя - пользовались лихим аэродинамическим трюком, который десятки миллионов лет спустя с успехом переизобрели наши самолетостроители.
У пауков выявили тягу к человеческой крови
Австралийские энтомологи в Восточной Африке нашли чрезвычайно редкий тип хищников, выбирающих свою жертву, основываясь на том, чем эта добыча сама питалась.
Найден беззубый двуногий крокодил
Останки беззубого прямоходящего предка крокодилов, снабженного клювом вместо зубов, вызывают большой интерес, поскольку он очень напоминает другого представителя древней фауны, генетически никак с ним не связанного, - так называемого страусового динозавра.
Впервые найдена кровь древнего паука
Британский ученый сумел обнаружить и идентифицировать капельки крови паука в куске янтаря, образовавшегося 20 миллионов лет назад. Открывающиеся перспективы заставляют вспомнить некоторые эпизоды из фантастического фильма "Парк юрского периода".
Раскрыта тайна происхождения глаз
Эволюция столь замечательной с физиологической точки зрения структуры, как глаз позвоночных животных (в том числе и человека), долгое время оставалась тайной за семью печатями и служила лишь поводом для бесплодных теоретизирований со стороны биологов.
Процветающего ящера узнают по шатающейся походке и дырявой башке
Крупнейшие из известных на сегодняшний день наземных животных - зауроподы, - чрезвычайно распространенные во времена расцвета "эпохи динозавров", в конце этой эпохи испытали загадочные метаморфозы...
Четвероногая рыба признана ошибкой эволюции
Шведские и британские палеонтологи утверждают, что загадочная "четвероногая рыба" ихтиостега - это вовсе не недостающее эволюционное звено между морскими и наземными животными, а просто один из неудавшихся природных "экспериментов", то есть эволюционный тупик.
Поведение гигантских кальмаров ужаснуло биологов
В морских рассказах спруты часто выступают в роли свирепых чудищ, что топят беззащитные суда и пожирают несчастных моряков. Теперь выяснилось, что диета гигантских кальмаров действительно заставляет содрогнуться всякое живое существо.
Пушистая химера заставляет считать Азию родиной млекопитающих
Хорошо сохранившаяся окаменелость, обнаруженная на территории северо-восточной китайской провинции Ляонин, признана останками ранее неизвестной разновидности насекомоядных млекопитающих, которые жили рядом с динозаврами приблизительно 125 миллионов лет назад.
Жизнь могла возникнуть 10 миллиардов лет назад
Исследование, проведенное с помощью космического телескопа NASA "Спитцер", свидетельствует в пользу очень раннего возникновения внеземной жизни и может предоставить новые сведения о составе удаленных галактик.
Десятисекундный армагеддон
Американские исследователи считают, что случаи массовой гибели живых существ на Земле можно объяснить, если использовать информацию о мощнейших звездных взрывах, получивших наименование гамма-всплесков. Удалось составить возможный сценарий подобного армагеддона.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Марсиане скрываются в оазисах
В работе, посвященной изучению распределения метана на Марсе, исследователи пришли к сенсационному выводу, что наличие жизни на Красной планете - это единственное реальное объяснение полученным на сегодняшний момент данным с телескопов и автоматических межпланетных станций. Считается, что гипотетические марсиане скрываются в нескольких изолированных оазисах, и остальная часть планеты полностью бесплодна.
"Муравьед", который пришел слишком рано
Найдены окаменелые останки нового вида млекопитающих размером с бурундука, живших приблизительно 150 миллионов лет назад, в конце юрского периода. Находка может оказать серьезное влияние на теории, посвященные раннему периоду эволюции млекопитающих.
Динозавры в пуленепробиваемых жилетах
Как известно, некоторые виды динозавров, подобно современным крокодилам и черепахам, обладали очень прочными бронированными панцирями. Палеонтологам Боннского университета удалось продемонстрировать, что некоторые элементы этой слоеной защиты аналогичны современным композитным материалам, которые используются, например, в пуленепробиваемых жилетах.
Эволюцию мозга дельфинов сравнили с человеческой
За последние 47 миллионов лет мозг у дельфинов развился до невиданных для других животных размеров. Новое, самое обширное исследование ископаемых останков этих морских жителей поставило своей целью описать динамику соответствующего эволюционного развития. Косвенным образом это может помочь найти ответ на вопрос, как сами люди стали настолько "мозговитыми".
Мини-мини-рыбка
Морские биологи из Австралии и США выдвинули новую кандидатуру на титул самого маленького позвоночного животного нашей планеты. Полупрозрачная шиндлерия короткая достигает половой зрелости в возрасте двух-четырех недель, а живет всего лишь два месяца.
Магическое число научит летать и плавать
Одно-единственное "магическое" число описывает движения летающих и плавающих живых организмов, начиная от какой-нибудь моли и кончая дельфинами. Изучение его значения проливает свет на "летные навыки" давно исчезнувших с лица земли созданий и может помочь военным инженерам проектировать крошечных крылатых шпионов, которые могли бы обследовать занятые врагом здания, не привлекая к себе лишнего внимания.
Существо с Амазонки может привести к появлению новой ветви на "древе жизни"
Бразильские ученые - участники экспедиции в бассейн крупнейшей на американском континенте реки Амазонки - заявили, что им удалось обнаружить представителей нового семейства рыб, чего не случалось уже в течение полутора столетий. Они надеются классифицировать маленькое существо, больше всего напоминающее угря, к концу этого года.
Предки тираннозавров были пушистыми монстрами
Предки знаменитых тираннозавров, что одним своим видом внушали страх всем живым существам, имели трогательные нежные перышки. Тот, кто видел изображения чешуйчатого монстра, может быть изрядно удивлен, однако подобные гипотезы уже давно бытовали в среде палеонтологов. А вот теперь они нашли свое прямое подтверждение в виде новой окаменелости. Нового динозавра окрестили Dilong paradoxus.
Пободавшись с моделью, палеонтолог разгадал тайну динозавра-рогоносца
Трицератопсу, иначе говоря, трехрогому растительноядному динозавру, одному из последних представителей группы цератопсов, живших в конце мелового периода в Северной Америке, его три рога могли служить не просто украшением, а для "выяснения отношений" с другими представителями своего собственного племени. Первоначально высказывалось предположение, что эти рога использовались для защиты от хищников.
Ископаемые малыши свидетельствуют о том, что динозавры гибли от холода
Палеогеологические изыскания на севере Африканского континента подбросили еще несколько поленьев в нескончаемые дебаты о причинах исчезновения динозавров. Эту биологическую катастрофу обычно объясняют тем, что 65 миллионов лет назад наша планета столкнулась с огромным астероидом, который обрушился на полуостров Юкатан.
Динозавров погубило засилье самцов
Ученые из Великобритании и США выдвинули еще одну гипотезу, объясняющую вымирание динозавров в конце мелового периода. В настоящее время доминирующей точкой зрения является та, в соответствии с которой начало закату эпохи динозавров положило падение небольшого астероида на полуостров Юкатан, случившееся 65 миллионов лет назад.
Кости древнейшего пингвина заставят пересмотреть историю эволюции птиц
Окаменевшие кости, найденные на атлантическом побережье в аргентинской части южного архипелага Огненная Земля, по всей видимости, принадлежат самому раннему из всех известных видов южноамериканского пингвина, который оказался на 20 млн лет древнее, чем ученые изначально предполагали. Новая находка удваивает прежний максимальный возраст ископаемых пингвинов в Южной Америке и заставляет пересматривать историю эволюции этого отряда птиц.
Динозавры пали жертвой рака
Обширное систематическое обследование окаменелостей динозавров показало, что раковые опухоли у этих доисторических существ во многом подобны таковым у современных людей, то есть первым жертвам вездесущего рака по меньшей мере миллионы лет. Рак был найден у многих живых существ, начиная от кораллов и кончая волнистыми попугайчиками. Изучение музейных экземпляров может внести ясность в вопрос о том, как болезни изменялись на протяжении миллионов лет.
В Индии найдена новая "королевская" разновидность динозавров
О находке индийскими и американскими учеными новой разновидности динозавров было объявлено в среду. Это 9-метровое рогатое плотоядное животное весом 4 тонны, которое охотилось на длинношеих травоядных динозавров 67 млн лет назад (меловой период), в самом конце "эры динозавров", перед появлением Гималаев на индийском субконтиненте.
Изгрызенные кости изобличают древнего каннибала
Впервые получено твердое доказательство случаев каннибализма среди динозавров. "Отличился" девятиметровый терапод Majungatholus atopus. Несмотря на дурную славу, которую имеют человеческие каннибалы, открытие "людоедства" в стане динозавров не должно нас удивлять и тем более вызывать какое-то осуждение.
Беременная девочка-убийца возрастом 68 млн лет
68-миллионолетняя окаменелость динозавра-хищника Tyrannosaurus Rex, найденная в штате Монтана, представляет собой останки молодой самки, организм которой был занят производством яиц в тот момент, когда она умерла.
Молекулярные кольца могли бы защитить микробов Венеры
Мысль о том, что живые микробы на Венере могли бы сохраниться и даже размножиться в обширном облачном покрове этой планеты, кажется более чем спорной. Однако некоторые ученые все-таки продолжают развивать подобные теории, они уверены, что некоторые разновидности микроорганизмов, однажды возникнув (или будучи занесены с другой планеты какими-нибудь небесными телами), могли бы найти убежище от смертельной ультрафиолетовой радиации в молекулярных кольцах серы.
Выяснилось, что наша Земля относится к числу наименее пригодных для жизни планет
B научной фантастике довольно распространены сюжеты, по ходу развития которых какая-нибудь ужасная сила меняет ось вращения Земли, и тогда смерть грозит всем ее обитателям. В действительности, если бы наклон оси был бы даже гораздо больше нынешнего, жизнь все равно была бы возможна и на Земле, и на любых других подобных ей планетах.
На Титане обнаружены таинственные письмена и кучевые облака
Фотографии Титана, полученные международной автоматической межпланетной станцией "Кассини", перевернули многие предположения земных ученых, касающиеся процессов, происходящих на этом гигантском спутнике Сатурна. В случае Титана можно говорить о геологической активности, как и на Земле. Атмосфера и грунт этого спутника во многом напоминают нашу планету и могут содержать "стандартные строительные блоки" для жизни.
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
В марсианском метеорите нашли чей-то окаменевший навоз
Некоторые микроскопические особенности строения метеоритов, которые одно время считались ископаемыми останками примитивных бактерий, на самом деле представляют собой окаменевшие комки безжизненного белка, считают двое американских ученых.
Ожили "марсианские" бактерии, замороженные во времена Гомера
Ожившие бактерии содержались в образцах, добытых с помощью бурения с 12-метровой глубины сверхсоленого ледяного озера Вида в Антарктиде. Радиоуглеродный анализ показал, что им около 2800 лет. Озеро Вида может служить прообразом условий, существующих на других планетах, в частности, в марсианских ледниках или в океанах спутников Юпитера под толстым слоем льда.