Ученые обсуждают вопрос, не глина ли породила животных на Земле.

Елена Наймарк.

Американские ученые из Калифорнийского и Мэнского университетов провели исследование глин неопротерозойского возраста, то есть 500–800-миллионолетней давности. Они обнаружили существенные изменения в химическом и минералогическом составе глин, происходившее именно в то время. Специалисты литологи объяснили эти изменения активной деятельностью наземных бактерий. В результате был запущен глобальный процесс, который привел к увеличению количества кислорода в воде и атмосфере, что было необходимым условием для появления и эволюции многоклеточных животных.

В последние пять лет значительно возрос интерес к такому на первый взгляд простому земному материалу, как глины. Вероятнее всего, это связано с изучением марсианских минералов, большая часть которых представлена именно глинами. Была ли раньше жизнь на Марсе и не оставила ли эта жизнь каких-то следов своего пребывания в глинах? Чтобы решить этот вопрос, нужно как следует изучить те земные глины, которые сформировались еще при полном господстве примитивной прокариотной жизни, и выяснить, а что вообще способны сделать микроорганизмы с глинами, и как это может повлиять на планетарные процессы. В связи с этим NASA начала спонсировать разнообразные проекты по изучению древнейших земных глин. В рамках одного такого проекта и было предпринято изучение глин возрастом 500–800 миллионов лет, предпринятое группой ученых из Калифорнии и Мэна. Они исследовали минеральный состав глин этого возраста из Австралии, Балтии и Китая.

Традиционно считается, что одни типы глин формировались при помощи механического разрушения горных пород, а другие при помощи химического или биохимического разрушения. Важно было понять, как меняется соотношение этих типов глин. В результате обнаружилось, что в период, предшествующий бурному развитию многоклеточных животных (а это произошло согласно палеонтологическим находкам около 580 млн лет назад), резко увеличилось обилие «химических» глин.

Исследователи посчитали, что наиболее вероятно этот сдвиг был вызван появлением именно в это время наземных микроорганизмов. На базе данного предположения ученые принялись рассуждать о глобальных последствиях глинистой экспансии. Цепочка их рассуждений примерно следующая. Куда девается отмершая органика? Большая часть возвращается в атмосферу в виде углекислого газа, меньшая часть захоранивается в океанических осадках, то есть изымается из оборота. В современных океанах 86% захороненного углерода осаждается глинами: застревает между частицами или связывается химически. Если в протерозое микробиологическая фабрика по производству глин начала работать активнее, то и захоронение органики тоже активизировалось. Следовательно, из круговорота изымалось все большая часть углерода. Таким образом, на протяжении 300 миллионов лет кислород, производимый фотосинтетиками — цианобактериями и зелеными водорослями — вместо того, чтобы окислять органику, улетучивался в атмосферу или растворялся в воде. В конечном итоге его накопилось достаточно, чтобы и многоклеточные животные могли обеспечить кислородом каждую свою клетку. (Как известно, уже у самых ранних животных кровеносная система вполне развита.)

Конечно, в этих рассуждениях очень много «если». Вполне вероятно, что и факт увеличения количества «биохимических» глин объясняется по-другому, и следствия этих изменений иные. Однако важно, что ученые вплотную занялись вопросами происхождения наземной биоты и глобальными перестройками круговоротов в связи с освоением суши. К настоящему времени — это terra incognita в прямом смысле этого слова.