ВЕТВЯЩАЯСЯ БИОСФЕРА (albercul) wrote,
ВЕТВЯЩАЯСЯ БИОСФЕРА
albercul

47. Соль биосферы Земли

Лимитирующий фактор жизни

Начало: (43), (44), (45), (46)

соль

5. Как был посолен «первичный бульон»

Жизнь, как мы знаем, долгое время (до начала фанерозоя) существовала только в океане, где она претерпела прогрессивные превращения и прошла длительный эволюционный путь от прокариот до хордовых животных. Многие обстоятельства указывают (прямо или косвенно) на то, что там она и начиналась. В пользу этого приведу следующие соображения.

сбз5-первичный океан

Жизнь возникла в растворе и из раствора. Вода («самое лучшее, что есть») - главная составная часть (до 99%) живого вещества. Но вода подвержена испарению, а это очень опасно для жизни. Организмам же, находящимся в окружении воды, не грозит губительная для них потеря влаги, то есть высыхание. Кроме того, водная среда благоприятствует (по той же причине) половому размножению. В то же время вода в природе никогда не бывает в химически чистом виде, а представляет собой растворы различных минеральных веществ, в том числе жизненно необходимых. Обитающие в водной среде автотрофные организмы (в том числе и многоклеточные) могут воспринимать эти вещества кратчайшим путём, через поверхность своего тела, не испытывая нужды в специальных для этого органах. Немаловажное значение имеет и то обстоятельство, что достаточно большой и стабильный объём воды создаёт постоянство экологических условий. И, наконец. Выйдя в силуре из океана и став настоящими сухопутными организмами, высшие позвоночные животные (начиная от рептилий) сохранили его в себе на эмбриональном уровне в виде так называемой амниотической полости, которая по существу представляет собой индивидуальный микробассейн, создающий благоприятные условия для развития зародыша. В нем (по сути дела в океанической среде) эмбрион и пребывает до своего появления на свет.

сбз5-амнион1

сбз5-амнион

Между тем, первичный океан был абсолютно непригоден для жизни. Он возник свыше 4 млрд. лет назад в результате выноса из расплавленного вещества мантии вышеупомянутых паров воды и газов с последующей их конденсацией и превращением в жидкую форму. Поскольку мантийные магматические газы были насыщены преимущественно анионогенными элементами (Cl, S, As, Br, I и др.), которые легко перешли в водный раствор, первичный океан оказался «посоленным» лишь односторонне. В нём преобладали анионы, а этого недостаточно для реализации жизненных процессов. Для жизни совершенно необходимы еще и катионы. К тому же кислые вулканические дымы (содержащие огромное количество НСL, СО2, HF и других газов), растворяясь, определяли в это время сильно кислую и, следовательно, несовместимую с жизнью реакцию океаниче­ских вод.

К счастью (для будущей жизни), химический состав океана, как и его кислотность, были позднее нормализованы (приведены в соответствие с требованиями жизни), главным образом благодаря поступлению с речным стоком катионов, высвобождающихся в процессе выветривания континентальных горных пород. Конечно, были и другие источники поступления в океан минеральных веществ: льды, под­земный сток, гидротермы, морская эрозия, аэро­золи, пыль, внеземные источники. Кстати, ветры, дующие с континентов, поставляют в океан значительное количество тонкой пыли, переносимой на значительные расстояния. Эта пыль осаждается на дно океана и входит   в   состав   океанических   осадков. Однако все это в сумме никак не могло конкурировать в приходном балансе растворённого вещества в океане с континентальным выветриванием. Именно в результате интенсивно­го выщелачивания катионов из глубинных горных пород (46) в океани­ческой воде установилось равновесие анионов и катионов. Только поэтому океан обрел с течением времени качества жизненной среды.

сбз5-речной бассейн

И, стало быть, процесс выветривания континентальных горных пород - гипергенез, обстоятельно изученный и описанный в геологической, географической и геохимической литературе в соответствующих категориях и терминах (В.В. Докучаев, К.Д. Глинка, Б.Б. Полынов, И.И. Гинзбург, О. Тамм, З. Келлер, Г. Гаррасовиц), приобретает в свете сказанного мною выше статус основополагающего фактора не только существования и развития жизни, но и самого её возникновения на Земле в так называемом «первичном бульоне». Все живое (44), необходимо содержит в себе минеральную составляющую. Следовательно, жизнь никак не могла зародиться в «первичном бульоне», если бы тот не был предварительно и надлежащим образом посолен. Континентальный гипергенез открыл дорогу к океанической жизни. Но что же мы видим? Все известные концепции, гипотезы и теории происхождения и возникновения жизни на Земле традиционно зациклены исключительно на органике. Для минеральных макроэлементов и микроэлементов (совершенно обязательных для жизни!) там просто не нашлось места. Надо ли говорить, насколько необходимо восполнить этот зияющий пробел в теоретической биологии?

сбз5-первичный бульон

И ещё одно очень важное следствие континентального гипергенеза. Образование, перемещение и отложение глинистых частиц является конечным итогом процесса выветривания. Однако ему предшествует и всегда сопутствует прогрессирующее физико-механическое измельчение кристаллических горных пород под действием воды и колебания температур (суточного и сезонного). В результате в речную систему направляется ещё и твёрдый сток, состоящий из различного рода и величины минеральных частиц, включая глинистые. Масса вещества, переноси­мого поверхностными водами в виде твердых обломков, нередко бывает больше количества химических элементов, которые переносятся в раствори­мом состоянии.

Казалось бы, весь твёрдый сток рано или поздно должен оказаться в океане, поскольку именно туда текут континентальные реки. Однако основная масса осадочных пород, образующихся в процессе выветривания, остаётся в пределах континентов. Это объясняется тем, что в континентальной части земной коры, в силу тектонических процессов, возникают местами огромные прогибы - геосинклинали. Постепенное их опускание сопровождается одновременным заполнением про­дуктами разрушения окружающих горных пород. В геосинклина­лях откладываются мощные толщи. В них сосредоточено около 75% всех осадочных пород, которые находятся на континентах. Но и большая часть обширных, выровненных выветриванием плат­форм также покрывается чехлом осадочных пород, правда, их мощность оказывается значительно меньше, чем в геосинклинальных прогибах. В результате отложения измельчённых продуктов выветривания горных пород постепенно (в течение миллионов лет) на Земле формируется особое геохимическое образование – континентальная кора выветривания. В отличие от монолитной горной породы, это образование изначально приобретает рыхлую структуру, не только способную, как губка, удерживать в себе воду, но и доступную для прорастания корней будущих высших растений.

сбз5-кора выветривания

Тем самым кора выветривания создаёт необходимые физико-механические предпосылки для грядущего образования почвенного покрова, который станет в свою очередь ареной континентальной жизни. Впереди мы непременно поговорим об этом подробнее, но сначала посмотрим, какие последствия имел континентальный гипергенез для океанической жизни, которая, как я уже сказал, не только шла впереди, но и достигла высокой организации, в то время как материки продолжали еще оставаться бесплодными.

Tags: континентальная кора выветривания
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 40 comments