Кирилл Еськов - История земли и жизни на ней

• Название: История земли и жизни на ней
• Автор: Кирилл Еськов
• Жанр: Прочая научная литература

Экспериментальное учебное пособие для старших классов.

Авторское предуведомление:

Цель настоящего учебного курса мне видится в том, чтобы у ученика возникла максимально целостная картина функционирования биосферы Земли в процессе ее исторического развития. Между тем одно из положений теории систем гласит: систему невозможно оптимизировать по двум независимым параметрам одновременно; в частности, добиваясь целостности рисуемой картины, неизбежно приходится жертвовать ее детальностью, или наоборот. Попытка запихнуть в голову ученика побольше конкретных фактов в отсутствие некоей обобщающей концепции неизбежно приведет нас к созданию ухудшенной копии старого университетского курса палеонтологии — унылого мартиролога вымерших организмов, который по сдаче экзамена следует забыть, как страшный сон. Именно поэтому во многих случаях я вполне сознательно жертвовал палеонтологической и геологической конкретикой в пользу теоретических (иногда к тому же — в достаточной степени умозрительных) обобщений.

---

цинодонты (Cynodontida) * — подотряд высших зверозубых рептилий, от которого ведут свое происхождение млекопитающие. Поздняя пермь-ранняя юра.

«человек умелый» (Homo habilis) * — наиболее древний вид из рода человек (Homo). Изготавливал каменные орудия. Поздний плиоцен-ранний плейстоцен (2,5–1,5 млн лет назад) Восточной Африки.

челюстноротые (Gnathostomi) — эволюционная ветвь (инфратип), включающая всех позвоночных, кроме бесчелюстных — т. е. рыб и тетрапод. Силур — ныне.

черепахи (Chelonina) — отряд рептилий из подкласса синапсид. Триас — ныне.

членистоногие (Arthropoda) — высший тип первичноротых, представители которого имеют членистый наружный скелет из хитина. Объединяет как первичноводных животных, дышащих жабрами, так и наземных и вторичноводных, дышащих при помощи «книжечных» легких и трахей. Кембрий — ныне.

членистостебельные — см. хвощеобразные.

шерстистый носорог (Coleodonta) * — род из семейства носорогов. Существовали в условиях ледникового климата, имели длинную шерсть. Плейстоцен Евразии и Северной Америки.

широконосые обезьяны (Platyrrhini) — подотряд отряда приматов. На протяжении всей своей истории был ограничен Южной Америкой; олигоцен — ныне.

щетинкочелюстные (Chaethognatha) — тип вторичноротый морских животных. В ископаемом состоянии от них остаются лишь фрагменты ротовых частей — «конодонты». Кембрий — ныне.

эвриапсиды — рептилии, имеющие одну пару височных впадин в крыше черепа (которые образуются иным образом, чем височные впадины синапсид).

эдиакарская фауна * — фауна крупных (до 1 метра) бесскелетных организмов из позднего докембрия. Венд.

эласмозавры (Elasmosauridae) * — семейство плезиозавров, обладавших гибкой шеей, которая по длине превосходила тело более чем вдвое. Юра — мел.

энанциорнисы (Enanciornithes) * — подкласс примитивных птиц, сохранявших ряд рептильных признаков в строении скелета (прежде всего — остатки хвоста). Нижний и верхний мел.

эндрюсарх (Andrewsarchus) * — самый крупный представитель семейства мезонихид. Самое крупное наземное хищное млекопитающее всех времен. Паоеоцен Монголии.

этозавры (Aetosauria) * — подотряд рептилий из отряда текодонтов. Четвероногие растительноядные формы, покрытые панцирем; напоминали панцирных динозавров. Триас.

эукариоты (Eucaryota) — живые организмы, клетки которых имеют четко дифференцированное ядро с оболочкой и типичный хромосомный аппарат. Протерозой — ныне.

эфедра (Ephedra) — род голосеменных из класса гнетовых. Кустарники, произрастающие в пустынях и иных засушливых местностях. Олигоцен — ныне.

«южноамериканские копытные» * — собирательное название шести вымерших отрядов млекопитающих, эндемичных для Южной Америки. Все они, как и ведут происхождение от кондиляртр, однако с позднего мела развивались в изоляции, и сходство с различными группами «северных» копытных приобрели независимо. Палеоцен — плейстоцен.

южный бук (Notofagus) — род растений из семейства букоцветных; в основном крупные деревья, но некоторые образуют стланниковые формы. Южные оконечности Южной Америки, Австралии и Новая Зеландия; поздний мел — ныне.

ярнемиия (Jarnemia) * — род вендобионтов с мешковидной формой тела. Венд.

ящерицы (Lacertilla) — отряд диапсидных рептилий. В основном мелкие наземные животные, однако некоторые их группы (мозозавры) становились крупными морскими хищниками. Триас — ныне.

ящеротазовые (Saurischia) * — отряд из надотряда динозавров. Объединяет как гигантских четвероногих растительноядных животных, так и хищных двуногих. Триас — мел.

«ящеры» — собирательное название гигантских рептилий палеозоя и мезозоя.

Примечания

1

Подробнее — см. дополнительную главу 1-а.

2

Самым точным из них, однако, продолжает оставаться уран-свинцовый — когда соотношение этих элементов определяют в зернах минерала циркон.

3

Американские палеонтологи предпочитают делить каменноугольный период, или карбон, на два — миссисипий (соответствующий европейскому раннему карбону) и пенсильваний (средний и верхний карбон), что отражает неполную адекватность событий на разных континентах.

4

Радиоуглеродный метод позволяет датировать древесину и ее производные (напр., древесный уголь); он основан на содержании в углероде древесины нестабильного изотопа 14С. Изотоп 14С возникает в верхних слоях атмосферы при воздействии космического излучения на атом обычного азота (14N), а затем в виде CO2 ассимилируется растениями. Доля 14С в живом растении стабильна (и равна доле 14С в атмосферном углекислом газе), а после гибели растения начинает закономерно уменьшаться.

5

Отсюда и всю методологическую концепцию Поппера называют «фальсификационализмом». Слова «фальсифицируемость» и «фальсифицированный» употребляется здесь, разумеется, не в обиходном их значении («Таможня обнаружила партию фальсифицированной водки…»).

6

Такыр — возникающие в зоне пустынь гладкие и ровные глинистые поверхности, похожие на мостовые: они разбиты трещинами на отдельные (часто — правильно-шестиугольные) плитки площадью около квадратного метра.

7

Желающие могут ознакомиться в дополнительной главе 4-а с весьма популярным в наши дни термодинамическим подходом к проблеме жизни.

8

В последние годы российскими и американскими учеными был сделан ряд новых находок ископаемых микроорганизмов в метеоритах — по более строгой, чем прежде, методике (см., например, статью А.Ю.Розанова с соавторами в журнале «Природа» № 6 за 1997 год). Оппоненты, правда, возражают, что ситуация изменилась непринципиально, и вероятность земных загрязнений материала по-прежнему чрезвычайно высока (ледники Антарктиды, откуда извлекли эти метеориты, конечно, самое «чистое» место нашей планеты, но всё-таки не стерильное); подозрительным кажется им и чрезвычайное сходство этих микроорганизмов — «космических» и «марсианских» — с земными. С другой стороны, появились неподтвержденные пока сообщения о находке на Марсе углерода со смещенным изотопным соотношением (см. далее — в главе 6), что может свидетельствовать о его участии в биологических реакциях. Если эти результаты подтвердятся, то отношение к концепции панспермии, несомненно, придется серьезно пересмотреть.

9

Альбедо — величина, характеризующая отражательную способность любой поверхности; выражается отношением отраженного потока лучистой энергии ко всему упавшему на поверхность потоку.

10

Стоявшую перед Больцманом проблему удалось в 1983 г. решить Ю.Л.Климонтовичу, строго доказавшему возможность уменьшения энтропии в процессе самоорганизации — но только для открытых систем. S-теорема Климонтовича является аналогом существующей для закрытых систем H-теоремы Больцмана, гласящей, что энтропия системы монотонно возрастает и остается неизменной при достижении равновесного состояния.

11

Пальмеллоидная структура выражается в образовании водорослями достаточно крупных, обычно прикрепленных к субстрату, слизистых тел, содержащих внутри многочисленные клетки; клетки объединяются в слизи чисто механически и плазматических связей не имеют.

12

Следует заметить, по описанной схеме образуют строматолит именно прокариотные маты (а в раннем докембрии иных и быть не могло). Маты же, в состав которых входят эукариотные зеленые водоросли, обладают способностью активно осаждать из воды кристаллы карбоната кальция за счет суточных перепадов кислотности среды (днем растворенный в воде углекислый газ активно убирается за счет фотосинтеза, а ночью — нет, что и вызывает рост кислотности). Такие «эукариотные маты» отлагают осадок иначе, чем описано выше: строматолиты создаются ими не под матом, а непосредственно внутри него, а их толща (в отличие от докембрийских строматолитов) не слойчатая.

13

Метод датирования филогенетических событий, основанный на аксиоматическом утверждении, что нуклеиновым кислотам присуща практически постоянная (в геологическом масштабе времени) скорость эволюционно значимых замен молекулярных мономеров (нуклеотидов). Отсюда следует, что время, прошедшее с момента расхождения каждой пары ветвей родословного древа («сестринских групп») пропорционально числу молекулярных замен.

14

Термин «депо» должен быть вам знаком по курсу анатомии; например, печень является резервным депо питательных веществ (гликоген), которые при необходимости могут быть мобилизованы организмом.