Смена магнитных полюсов перестроила земную жизнь
Адвентисты.ру
Вход

Вход

Забыли пароль?
Регистрация
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:
Битрикс24
Используйте вашу учетную запись на Битрикс24 для входа на сайт.

Восстановить пароль

Введите e-mail, указанный при регистрации, чтобы мы смогли выслать инструкцию по восстановлению


Вход

Регистрация

На указанный электронный адрес будет отправлено письмо для подтверждения регистрации

— поля, обязательные для заполнения
Новости Субботняя школа Ежедневные чтения Видео Периодика Аудио Церковь Форум
  1. Новости Адвентистов седьмого дня
  2. «Знамения времен»

Смена магнитных полюсов перестроила земную жизнь

28.03.2016

01 Dec 2007, Australia --- Ediacaran Fauna Polychaete Worm (Dickinsonia costata) Precambrian Era 600 M.Y.A Ediacara, Australia --- Image by © Ken Lucas/Visuals Unlimited/Corbis

Отпечаток эдиакарского животного. (Фото Ken Lucas / Visuals Unlimited / Corbis.)

19 февраля 2016. Быстрые повороты магнитного поля в течение кембрийского периода ослабили защиту Земли от космических лучей и ультрафиолета, и живым существам в то время пришлось срочно искать выход из создавшегося положения.

Исчезновение динозавров было далеко не единственным и, кстати, далеко не самым крупным вымиранием в истории земной жизни – бывали времена, когда в небытие отправлялись 50%, 60% , а то и 95% видов живых существ.

Точные причины этих глобальных экологических катастроф не вполне ясны, хотя при их обсуждении неизбежно возникают как метеоритные гипотезы, так и версии, связанные с масштабными климатическими изменениями. Дополнительная сложность здесь состоит в том, чтобы объяснить, почему одни виды вымерли, а другие остались. А в случае вымирания, предшествующего так называемому кембрийскому взрыву, всё выглядит тем более странно, потому что в кембрийский период новые виды стали появляться с головокружительной (по эволюционным меркам) скоростью, и далеко не для всех них удаётся подобрать достоверного предка.

Геологический период, предшествовавший кембрию, называется эдиакарий, и длился он примерно с 635 по 541 млн лет. Жизнь в те времена была исключительно морской: дно океана покрывали водоросли и бактериальные маты, в которых разные виды бактерий объединялись в сложное сообщество. Многоклеточные животные, также обитавшие на дне или у дна, были хотя и крупными, но мягкотелыми, потому ископаемых останков от них почти не сохранилось, и о том, как они выглядели, приходится догадываться по отпечаткам. Бактериальные маты, предположительно, не давали кислороду проникнуть глубоко в донный ил, и это во многом ограничивало распространение здесь многоклеточных форм – они не могли глубоко зарываться в дно.

Но потом что-то произошло, и эдиакарская жизнь уступила место кембрийской: появилось великое множество организмов с усложнённым строением тела, с защитными экзоскелетными пластинами, со сложными глазами и т. д. Сначала казалось, что они возникли ниоткуда, потому что в эдиакаре не было никого, кто мог бы стать предком новым существам; потом выяснилось, что некоторые особенности, некоторые сложности в строении всё-таки существовали и у прежних форм, но не имели особой «популярности».

Однако всё равно оставалось непонятным, отчего именно на границе эдиакара и кембрия началось взрывное видообразование, так что в это время успели сформироваться почти все современные типы живых существ. По одной из гипотез, причиной тому был кислород: цианобактерии, миллионы лет занимаясь фотосинтезом, наконец, довели содержание кислорода до того уровня, что большинство живых организмов смогли эффективно использовать его для энергетических нужд – что, в свою очередь, ускорило эволюцию. (У кислородной гипотезы есть свои «но», о которых мы писали некоторое время назад.)

Смена магнитных полюсов перестроила земную жизнь (2)

Приблизительно так выглядел эдиакарский океан. (Фото Ryan Somma / Flickr.com.)

По другой версии, толчком к видообразованию стал новый тип экологических взаимоотношений: в древнем океане животные вдруг поняли, что можно есть не только бактерий, но и друг друга. У одних – у хищников – появились мощные челюсти, другие стали жертвами, и жертвы начали искать способы защититься от хищников, отсюда и бронированный экзоскелет, и прочее. Наконец, новые виды могли появиться после распада суперконтинента Родинии: с одной стороны, континентальный дрейф способствовал разделению популяций (а видообразование часто начинается с разделение популяций какого-то существующего вида), с другой – могли появиться новые экологические ниши.

В статье, опубликованной в журнале Gondwana Research, выдвигается ещё одна гипотеза, объясняющая перестройку земной жизни после эдиакарского периода инверсией магнитных полюсов Земли. Северный и южный магнитный полюса в истории нашей планеты менялись местами неоднократно, и признаки таких обращений можно обнаружить в геологических породах. Джозеф Меирт (Joseph G. Meert) из Флоридского университета вместе с Натальей Левашовой и Михаилом Баженовым из Геологического института РАН и Института физики Земли РАН в ходе исследований скальных пород Уральских гор обнаружили, что в кембрии магнитное поле Земли менялось, и менялось очень часто.

С другой стороны, известно, что чем чаще за какой-то период обращается земное магнитное поле, тем слабее оно отклоняет от Земли космические лучи, состоящие из высокоэнергетических элементарных частиц и атомных ядер, летающих по космосу. Без магнитного «зонтика» такие частицы долетают до озонового слоя, разрушая его, а озоновый слой, как мы знаем, фильтрует жёсткое ультрафиолетовое излучение. То есть во времена кембрия земная поверхность в буквальном смысла загорала на жёстком ультрафиолете, потому что от 20% до 40% защитного озона было «съедено» космическими частицами.

ca. 1990, Hill City, South Dakota, USA --- A trilobite fossil at the Black Hills Institute of Hill City, South Dakota. --- Image by © Layne Kennedy/Corbis\

Трилобиты – едва ли не самые известные животные из тех, чей расцвет пришёлся на кембрийский период. (Фото Layne Kennedy / Corbis)

Именно необходимость укрыться от УФ-лучей могла спровоцировать вымирание эдиакарской биоты и начало кембрийского взрыва. Например, у обладателей сложных глаз, способных чувствовать ультрафиолетовый спектр, теперь явно было преимущество: они могли днём уходить в глубину и вообще искать места, защищённые от опасного излучения. Такое же преимущество появлялось у бронированных видов – через пластины на теле ультрафиолет тоже не проникал.

В свою очередь, та же броня могла пригодиться и при освоении литоральной зоны, где мягкотелые виды подвергались бы одновременному риску разбиться о камни из-за волн и пересохнуть во время отлива. В общем, стремление уберечься от опасного света подстегнуло эволюцию и помогло животным найти новые экологические ниши. Кроме того, сами по себе ультрафиолетовые лучи способны вызывать мутации, а мутации, как известно, есть материал для естественного отбора.

Такая гипотеза, очевидно, имеет право на существование, хотя некоторые утверждают, что ультрафиолет вряд ли «добивал» до половых клеток у животных эдиакара и кембрия, и потому не мог вносить в их ДНК такие изменения, которые перешли бы потомству. (Тут можно сказать, что влияние «плохого света» могло быть опосредованным: как было сказано выше, живые существа могли просто стремиться к тому, чтобы им, грубо говоря, не пекло голову, и преимущество получали те, которые находили самый удачный выход из положения.)

Так или иначе, не стоит искать одну-единственную главную причину кембрийского взрыва – их, очевидно, была не одна и не две – но стоило бы по возможности наиболее полно описать все факторы, поспособствовашие в то время стремительному расцвету земной жизни.

По материалам: Science
Источник: Наука и жизнь

Твит



Читать далее на www.vseneprostotak.ru


Пансионат «Сельский дом» на Балтийском море

Служение в Сельском доме

Книга об истории соевого питания в России и СССР

Адвентисты.ру
В учении и общении

© 2019 • Старый сайт

Субботняя школа
Ежедневные чтения
Церковь
Аудио
Новости
Видео
Форум
Периодика
Пансионаты и кафе
Семейное образование
ММШ
Статьи