УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ — 4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

121711 1247 24 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 4. Форма и размеры уранинитовых образований (а) и окатанные зерна моноцита (б) (Schopf. 1983); моноцитовый алеврит из современных пляжных образований Австралии (в); обратите внимание на размеры; округлые зерна — современные фораминиферы.

 

Обзор находок в архейско-протерозойских породах после работ конца XX в., сделанных В. Шопфом, X. Хоффманом, А. Нолем и другими, в самое последнее время был дополнен российскими специалистами (Розанов, 2004; Федонкин, 2006; Rozanov, 2006; Сергеев и др., 2007), и я вернусь к обсуждению лишь ключевых деталей, с помощью которых можно наметить следующие события: 1) обнаружение самых древних фоссилизированных остатков бактериального уровня; 2) обнаружение их же в породах континентального генезиса, фиксирующих время колонизации суши; 3) обнаружение первых цианобактерий, фиксирующих несомненное присутствие в атмосфере кислорода;

 

 

121711 1247 25 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 5. Современные и ископаемые (кембрий и ордовик) цианобактерий. Особенно интересна прекрасная сохранность нитей и пленок, толщина последних 10-20 мкм.

 

4) обнаружение эвкариот, фиксирующих кислородные и температурные параметры биосферы; 5) обнаружение многоклеточных организмов; 6) обнаружение целомат; 7) обнаружение организмов со скелетом и приобретение устойчивой возможности строить скелет разного состава и разными группами; 8) выход многоклеточных организмов на сушу.

Оценка указанных уровней и событий опирается на находки самих фоссилий, следов их деятельности, особенно передвижения, биомаркеров, изотопных данных и т. д.

Но прежде чем обсуждать конкретные находки, хочу напомнить, что только в последнее время стало очевидно, что фоссилизация бактерий и вообще микроорганизмов — обычное явление, происходящее чрезвычайно быстро. Именно поэтому при большом увеличении на электронном микроскопе фоссилизированные бактерии можно легко обнаружить практически во всех осадочных породах любого возраста (Розанов, 2002), особенно если они образовались в эпиконтинентальных бассейнах.

Более того, не только сами бактерии, но и гликокаликс фоссилизируются так же хорошо, и возможны находки фоссилизированного гликокаликса великолепной сохранности толщиной в несколько нанометров (рис. 5).

Все это многократно подтверждено и экспериментально в европейских, японских, американских и российских лабораториях.

Замечу, что обилие фоссилизированных микроорганизмов в осадочных породах связано с тем, что большая их часть является продуктами седиментации в эпиконтинентальных бассейнах. Они в силу своей мелководности пропитаны бактериями, поскольку большая часть воды этих бассейнов находится в пределах фотической зоны. Специфика седиментации в эпиконтинентальных бассейнах в силу насыщенности всей водной массы микробами, не имеет ничего общего с океанической седиментацией сегодняшнего дня. Поэтому закономерности седиментации в этих двух случаях совершенно разные и это требует специального сравнительного анализа.

Наличие цианобактерий в архейских породах указывалось многократно (см. Schopf, 1983; Westall, Walsh, 2002; и др.). Довольно упорно это оспаривали, особенно оксфордские коллеги во главе с М. Brasier (Brasier et al., 2002). У меня данные по архейским цианобактериям вызывают скорее положительное отношение, поскольку я не вижу серьезных резонов у оппонентов. В этой связи мне представляется важнымупомянутьданныеи по Балтийскому шиту. В породах возрастом около 3.0 Ga фиксируются бесспорные маты, причем достаточно бесспорно циано-бактериальные (рис. 6). Кроме того, еще одно соображение утверждает меня в мысли, что уже на уровне 3.5 Ga на Земле было обилие цианобактерий — это наличие архейских строматолитов и нормальное и закономерное распределение строматолитов в архее и всем протерозое (рис. 7).

Весьма важен вопрос о колонизации суши бактериями (микроорганизмами). Иногда указывалось наличие палеопочв. Думаю, что более строго следует говорить о корах выветривания и активной роли микроорганизмов в их формировании.

На сегодня все исследованные коры выветривания из разрезов Балтийского щита показали обильное присутствие в них микроорганизмов, что с определенностью свидетельствует о том, что суша в архее была колонизирована микроорганизмами, а может быть, и грибами (рис. 8). Здесь же уместно отметить, что рН-условия в корах и бассейновой части достаточно отличны (рис. 9).

 

121711 1247 26 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 6. Породы, нацело состоящие из цианобактериальных нитей, образующих мат (лопий Карелии) (Астафьева, 2006).

 

121711 1247 27 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 7. Распределение строматолитов в докембрии (по данным Раабен, Семихатова, Хоффман и Суминой).

 

Распознание появления в геологической летописи эвкариот — трудный и, как правило, противоречивый, порождающий многочисленные споры, вопрос, но данные, опубликованные Б.В. Тимофеевым (1982) вызывают, как нам представляется, незаслуженное недоверие.

 

121711 1247 28 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 8. Характерные микроорганизмы кор выветривания. Паанаярви, 2.4 млрд. лет (Розанов и др., 2008).

 

 

121711 1247 29 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 9. Схема соотношения кор выветривания и бассейновых отложений, в том числе карбонатов, геоморфологических особенностей и рН среды.

 

Я уже писал о переизучении этого материала как в коллекциях Института геологии и геохронологии докембрия РАН, так и повторно собранных из тех же местонахождений в конкретных разрезах. Сферические формы диаметром до 100-150 мк и трубки диаметром до 30-40 мкм правдоподобно считать остатками эвкариотных организмов (рис. 10).

Бесспорные эвкаритические организмы были описаны М.Ю. Беловой и A.M. Ахме-довым (Belova, Akhmedov, 2006) из отложений возрастом 2-2.2 Ga (рис. 11) и из фосфоритов возраста 2 Ga печенегской серии района Печенги (рис. 12) Последняя находка достаточно уверенно определяется как празинофиты, и названа нами Pechengia (Розанов. Астафьева, 2008).

В исследовании Беловой и Ахмедова описаны своеобразные органические остатки, часть из которых может оказаться кандидами грибов или протистами. Хочу особенно обратить внимание на присутствие Leiosphaeridia со складками смятия.

По непонятным причинам иногда род Leiosphaeridia объявлялся сборным (напр., Сергеев и др., 2007), объединяющим оболочки эвкариотного происхождения и оболочки колоний прокариот. Однако, замечу, что объединение в Leiosphaeridia гладких форм и со складками смятия не может быть признано достаточно корректным. Leiosphaeridia — оболочки со складками смятия, и это в силу специфики материала оболочки исключает отнесение их к прокариотным образованиям. Поэтому только при наличии складок смятия позволительно употребление названия Leiosphaeridia. При их отсутствии определение не может считаться достоверным.

Появление в палеонтологической летописи многоклеточных эвкариотных организмов и тем более целомат определяет высокий, почти равный современному, уровень насыщения атмосферы кислородом. Фоссилизированные Metazoa могут быть определены по их остаткам, по следам их жизнедеятельности, особенно следам движения и ископаемым биомаркерам. Из известных на сегодня данных по биомаркерам отметим биомаркер губкового происхождения (Reitner, 2005), обнаруженный в породах возрастом 1.8 Ga.

 

 

 

121711 1247 210 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 10. Фоссилии из лопия (Тимофеев, 1982; переизучено в 2006 г. в ПИН).

 

121711 1247 211 УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ   4.0 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД. Часть II

Рис. 11. Остатки эвкариотных организмов из порол с возрастом 2-2.2 Ga Карелии (по Беловой и Ахмедову, 2006)

 

Следы жизнедеятельности отмечались многократно. Наиболее интересны следы сверления или зарывания с возрастом 1.6 Ga, описанные Э. Кауффманом и Дж. Штейдтманом (Kaufmann, Steidtmann, 1981) из Северной Америки, и следы ползания, собранные Б.Б. Шишкиным из пород с возрастом 1.4 Ga северо-запада Сибирской платформы (Rozanov, 2006).


Все эти открытия были бы невозможными без геологических изысканий, узнать о которых более подробно Вы сможете на сайте www.geocompani.ru.


Найти на unnatural: УСЛОВИЯ ЖИЗНИ НА РАННЕЙ ЗЕМЛЕ МЛРД ЛЕТ НАЗАД Часть
Автор: admin | 17 Декабрь 2011 | 319 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100