<<
>>

Определение живого вещества


Как можно определить живое вещество? Пожалуй, ближе всего к этому определению стоит следующее утверждение: «Живое вещество состоит из компонентов, которые могут воспроизводить себя, изменяться и воспроизводить эти изменения».
Эти способности обеспечивают передачу энергии и передачу информации. Отметим, что сама способность к воспроизводству является выдающимся свойством организмов. Неорганическое вещество к этому не способно. Мы могли бы добавить, не усложняя определение, а лишь отмечая интересный факт, что в общем молекулы органического вещества имеют большие размеры и более сложны, чем неорганические, и поэтому обладают большей способностью к изменениям. А постоянные изменения являлись отличительным свойством жизни на Земле в течение всей ее долгой истории и продолжают происходить и в наши дни.
Древнейшие ископаемые организмы
Поскольку нас интересует древнейшая история биосферы, наиболее разумным представляется начать с обзора данных о жизни до начала фанерозоя, которые были получены при изучении древнейших ископаемых.
Хотя эти ископаемые немногочисленны и относятся к далеко отстоящим один от другого моментам времени, тем не менее они дают достоверные сведения. Они все датированы, хотя бы приблизительно, калий-аргоновым методом и могут быть положены в основу летописи древнейшей истории живых организмов.
Самые древние ископаемые, найденные в горных породах (табл. 2), представляют собой морские организмы: простейшие (бактерии) (фото 8) и растения, представленные одноклеточными сине-зелеными водорослями. Остатки были найдены в Южной Африке в породах, возраст которых насчитывает по крайней мере 3,2 миллиона лет. Эта дата означает, что в момент, когда возраст Земли составлял лишь одну треть современного, море уже было населено живыми организмами, хотя и самыми простейшими. Это был значительный шаг вперед.
Следующие по возрасту ископаемые остатки были найдены в Онтарио в породах, насчитывающих два миллиарда лет. Они также представляли собой бактерии и сине-зеленые водоросли,

Основные события истории живого вещества и развития атмосферы и гидросферы
Заштрихованная площадь представляет относительное количество видов организмов. Звездочками обозначены ископаемые, возраст которых установлен калий-аргоновым методом. (Составлено по различным источникам.)



Развитие атмосферы и гидросферы




-Настоящее время-
»Настоящее время-
Свободный кислород в количестве, достаточном для дыхания животных
4^
Свободный кислород поступает в атмосферу и начикает экранировать Землю от ультрафиолетового излучения Солнца. Начинается выветривание горных пород              |
Содержание свободного кислорода в гидросфере возрастает; происходит окисление железа.




Наиболее древние ископаемые (одноклеточные бактерии и простейшие растения-сине-зеленые водоросли)
Более сложные углеводороды Протеиновые молекулы Аминокислоты               -                            —              -              —Образование-
Водоросли высвобождают свободный кислород в гидросфере
Содержание углекислого газа в гидросфере возрастает за счет ферментации (?)
Первичные атмосфера и гидросфера, не содержащие свободного кислорода
-планеты Земля—                            —



как показано в таблице 2.
Но в породах центральной Австралии, возраст которых предположительно около одного миллиарда лет, найдены ископаемые растения уже нескольких видов. Среди них, кроме простых одноклеточных организмов имеются также древнейшие из известных многоклеточных организмов. Там же найдены зеленые водоросли — тип растений, обладающих сложными клетками и допускающих уже половое размножение в отличие от простейшего воспроизводства. Эти свойства допускают генетическое разнообразие и тем самым открывают путь к развитию бесконечной дифференциации организмов. Такое явление очевидно, возникло не более миллиарда лет назад. Но к кембрийскому времени, в начале фанерозоя, приблизительно на 400

миллионов лет позднее, уже началось резкое увеличение количества и разнообразия животных организмов, процесс, который привел органический мир Земли к современному состоянию. Это «взрывное» возрастание могло быть результатом возникновения полового размножения.
До сих пор мы упоминали только простейших и растения. А что мы знаем о появлении животных? В докембрийских слоях

лШШтт '

Фото 8. Древнейший из известных ископаемых организмов, возраст которого определяется 3,2 миллиардами лет. Бактерия (называемая ЕоЬаМеНит 1йоШит)
из восточной части Южной Африки длиной менее —-—. мм. фотография
1000
сделана с помощью электронного микроскопа.


Южной Австралии, вероятно насчитывающих более 800 миллионов лет, были найдены остатки сотен примитивных морских животных. Все они представляют собой отпечатки на мягких отложениях древней илистой прибрежной равнины и пляжа животных,. выброшенных в отлив на берег (фото 9, рис. 28). Животные имели мягкие тела без раковин или каких-либо твердых частей. Сохранившиеся в песчаниках отпечатки принадлежат животным типа медуз, каким-то ветвящимся формам, напоминающим полипы, и еще каким-то формам, не похожим ни на одно живущее сейчас животное. Наконец, были найдены также


Фото 9. Два древнейших ископаемых животных, найденных в Южной Австралии.
Слева: колокольчатый червь, йрНamp;Ша Г1оипс1ет, диаметром около 5 см. Справа: медузообразное животное, СуЫотеёша с!ау!(Нг длиной около 2,5 см.


отпечатки червей и следы их движения на мелководье. В этом разнообразном сообществе наиболее важным элементом являются именно черви, так как они представляют собой вид высокоразвитых кольчатых червей. Их наличие позволяет предполагать, что более простые животные существовали в море гораздо раньше — настолько раньше, что они успели развиться от прос-

Р и с. 28. Реконструкция облика группы древнейших животных, обитавших на мелководье у берегов Австралии.


тейших форм до более сложных, представленных кольчатыми червями.
Едва ли удивительно то, что мы не находим простейших животных, на существование которых указывают сложные формы, в более древних породах. Маленькие мягкотелые животные могли сохраниться лишь при сочетании условий, которое встречается исключительно редко: очень тонкозернистые отложения, спокойный, хорошо защищенный водоем, позднее заполненный осадками без размыва, и, наконец, гораздо позднее, эрозионные процессы, которые вывели эти отложения на поверхность, но не разрушили их. Вероятно, что большая часть еще более древних ископаемых была уничтожена и уцелевшие становятся нам известны лишь благодаря счастливому случаю.
Существование нескольких видов животных, найденных в Австралии, показывает, что в это время дыхание организмов стало уже обычным процессом в биосфере. В свою очередь наличие дыхания предполагает, что в гидросфере, а следовательно, и в атмосфере тогда уже содержался свободный кислород, элемент, отсутствие которого было столь характерным на первых этапах существования Земли. Как мы увидим, источником кислорода мог быть фотосинтез растений, которые существовали, по данным палеонтологии, к этому времени уже в течение двух миллиардов лет или более.
Хотя эти данные скудны, они все же дают нам надежную информацию не только о видах организмов, но также косвенным образом и об изменениях в составе вод океана. Имея в виду эти сведения, можно представить себе состав вод океана на более ранних этапах и реакции, которые протекали в нем в начале и на ранних этапах существования жизни.
<< | >>
Источник: Р. ф. флинт. История Земли. 1978

Еще по теме Определение живого вещества:

  1. 2.2.5 Определение летучих веществ
  2. 1.3.2 Горькие, дубильные, красящие вещества, витамины, минеральныеи другие вещества пряно-ароматического сырья
  3. Органическое вещество
  4. 2.1. Зажигательные вещества
  5. И. П. Рябкин КПМ —ВЕЩЕСТВО УМЕЛОЕ
  6. М. С. Померанц ПОЧТИ ИДЕАЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО
  7. 3.9.1.0жоги химическими веществами
  8. Поступление веществ в города.
  9. Круговорот вещества пород
  10. ГЛАВА 12 Аварии с выбросом радиоактивных веществ