Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга Страница 13

40–500 астрономических единиц (1 астрономическая единица равна 150 млн км или расстоянию от Земли до Солнца). Кометы пояса Койпера движутся на расстоянии от 6 до 50 млрд км от Солнца, иногда – по очень вытянутым эллиптическим орбитам; периоды обращения этих комет исчисляются годами, а иногда и тысячелетиями. Еще в большей степени изобилует кометами облако Оорта, которое окружает нашу Солнечную систему. Это облако представляет собой скопление астрономических объектов в самой внешней области Солнечной системы, на расстоянии до 12 млн км от Солнца. Время от времени астрономические объекты вырываются из облака Оорта, вероятно, потому что другие объекты своей гравитацией нарушают их движение по орбитам. В этом случае, подчиняясь силе притяжения Солнца, они пересекают пояс Койпера и нашу планетную систему с ее поясом астероидов. На своем долгом пути к центральной звезде кометы отклоняются от него гравитационными силами планет или сталкиваются с ними. Эти столкновения отличаются невероятной силой, поскольку объекты на долгом пути к Солнцу движутся с нарастающим ускорением и достигают скорости до 200 000 км в час. Согласно второму закону Ньютона, сила равна массе, умноженной на ускорение. Притом, что такой объект весит много сотен тысяч тонн, невозможно даже вообразить себе, какая энергия высвобождается при резком торможении объекта, если он сталкивается с планетой.

Некоторые геологи и палеонтологи обнаружили признаки того, что на Земле каждые 26 млн лет происходит гибель фауны и флоры; на основании этого факта они выдвинули теорию Немезиды. Согласно этой теории, у Солнца должен быть некий сестринский объект, коричневый карлик. Коричневый карлик – это небесное тело, занимающее промежуточное место между звездами и планетами. Имея массу меньше 75 масс Юпитера, этот карлик не в состоянии запустить в своих недрах процессы термоядерного синтеза и слияния ядер водорода. Согласно теории Немезиды, такой темный коричневый карлик, двигаясь по своей вытянутой эллиптической орбите, каждые 26 млн лет пересекает облако Оорта и в ходе этого пересечения возмущает орбиты находящихся там комет. Так как, согласно новейшим статистическим расчетам, в облаке Оорта находятся миллиарды комет, некоторые из них могут сойти со своих орбит и направиться во внутреннюю область нашей планетной системы; происходит это через относительно регулярно повторяющиеся отрезки времени, равные 26 млн лет. Каждый раз это приводит к катастрофическим последствиям для нашей фауны и флоры. Таковы основные положения этой гипотезы.

Так как эти кометы почти на 90 % состоят из воды, то некоторые ученые связывают с кометами образование океанов в ранней фазе формирования Земли. Спектрографические исследования, выполненные с помощью телескопа Гершеля, позволяют предположить, что вода комет пояса Койпера имеет такой же изотопный состав, что и вода нашего Мирового океана. Естественно, есть и наблюдения, противоречащие этим взглядам и делающие чисто кометное происхождение воды маловероятным. Измерение изотопного состава водорода в кометах Галлея, Хякутаке и Хэйла-Боппа показало, что отношение дейтерия к протию в них приблизительно вдвое выше, чем в водах земного Мирового океана. Измерения, выполненные в декабре 2014 года космическим зондом «Розетта», который проанализировал состав водяного пара вблизи кометы Чурюмова – Герасименко, показали практически полное несоответствие с составом земной воды.

Согласно альтернативной теории, источник земной воды – пояс астероидов, то есть вращающиеся в его составе протопланеты. Анализ водяных включений в угольных хондритах, характеризующихся высоким содержанием углерода, показал, что изотопный состав этой воды сравним с составом океанической воды. Исследования, проведенные в 2019 году, позволяют сделать вывод о том, что вода попала на Землю при ее столкновении с протопланетой Тейя 4 млрд лет назад; эта вода – транснептунный объект. Таким образом, возникает очень интересная идея о том, что и вода нашего организма имеет транснептунное происхождение. Как мы увидим дальше, эволюция должна была протекать таким образом, чтобы эта транснептунная вода была всегда доступна нашим организмам в достаточном количестве. Во многих отношениях эта доступность воды сыграла центральную роль в развитии жизни на Земле, которое мы сейчас и рассмотрим.

Для ранних этапов развития наиболее важной была доступность жидкой воды и таких химических элементов, как углерод, водород, азот, сера и фосфор, которые, как уже упоминалось, возникли в результате катастрофических событий во Вселенной. Согласно новейшим расчетам, общее число живущих эукариотических видов, то есть видов, клетки которых обладают истинным ядром, окруженным двойной мембраной, достигает приблизительно 9 млн, из которых описаны только 1,25 млн, а это означает, что, предположительно, около 86 % сухопутных видов и 91 % водных организмов до сих пор не описаны, то есть неизвестны. Подавляющее большинство видов представлено насекомыми. Среди позвоночных животных описано около 70 000 видов, причем они отличаются большой вариативностью плана строения. Так, например, самое мелкое позвоночное животное, Paedophryne amanuensis из семейства лягушек, имеет длину 8 мм и весит несколько граммов, а самое крупное позвоночное – это синий кит, длина которого достигает 30 м, а вес 100 млн г (100 т). Среди позвоночных по числу видов на первом месте стоят рыбы.

При этом живущие сегодня виды составляют лишь ничтожную часть видов, живших на Земле в ходе исторического развития, – приблизительно 0,1 %! 99,9 % всех когда-либо появившихся видов вымерли; некоторые вымирали медленно, на протяжении миллионов лет, другие вымирали массово и быстро. Первое великое массовое вымирание видов, предположительно, имело место около 2,5 млрд лет назад, когда первоначально восстановительная атмосфера Земли, в которой не было кислорода, превратилась в результате накопления в ней кислорода в атмосферу окисляющую. К этому моменту истории Земли, как показывают многочисленные геологические данные, наша планета была полностью обледеневшей: «Земля-снежок». Это наблюдение было сделано в середине XX века знаменитым исследователем Арктики и геологом Дугласом Моусоном (1882–1958).

Это тотальное обледенение Земли продолжалось около 30 млн лет. После этого ледники начали отступать из экваториальных областей. В течение последующих 1,8 млрд лет Земля по большей части освободилась из ледяного плена. Приблизительно 800 млн лет назад расположенный на экваторе первоконтинент Родиния раскололся; начался период интенсивной вулканической активности; это явление геологи называют событием Франклина. В результате в атмосферу было выброшено огромное количество сернистых газов. Эти газы вступали в соединение с пылевыми и жидкими частицами, образуя аэрозоли, которые прикрывали атмосферу от солнечного излучения. Климат на изначально цельном континенте Родиния был сухим, потому что большая часть суши находилась на большом удалении от побережья; теперь, однако, с увеличением объема осадков, отдельные области приобрели более морской климат. Это привело к усилению эрозии суши, и обнажившиеся в результате выветривания силикаты могли теперь связывать углекислый газ, который был в изобилии доступен в атмосфере в результате вулканической активности. Оба фактора способствовали глобальному снижению температуры. Так, например, средняя глобальная температура поверхности Земли 750 млн лет назад всего за 500 000 лет снизилась с +15°C до –50°C, и ледник начал стремительно (по геологическим меркам) наступать с полюсов в направлении экватора. Началась мариноанская (протерозойская) фаза тотального