Биздин планета 4,5 миллиард жылдан ашык динамикалуу өнүгүп келе жаткан татаал система. Бул системанын бардык компоненттери (жердин катуу денеси, гидросфера, атмосфера, биосфера) бири-бири менен өз ара аракеттенип, татаал, кээде ачык эмес байланышта үзгүлтүксүз өзгөрүп турган. Азыркы Жер бул узак эволюциянын ортодогу натыйжасы.
Жер системанын эң маанилүү компоненттеринин бири – атмосфера, литосфера, суу кабыктары, биосфера жана күн радиациясы менен түздөн-түз байланышта. Биздин планетанын өнүгүүсүнүн айрым этаптарында атмосфера өтө олуттуу өзгөрүүлөргө дуушар болгон, анын кесепеттери чоң. Мындай глобалдык өзгөрүүлөрдүн бири кычкылтек катастрофасы деп аталат. Жердин тарыхындагы бул окуянын мааниси өзгөчө зор. Анткени, планетадагы тиричиликтин мындан аркы өнүгүшү аны менен байланыштуу болгон.
Кычкылтек катастрофасы деген эмне
Термин 20-кылымдын экинчи жарымынын башында пайда болгон, анда кембрийге чейинки седиментация процесстерин изилдөөнүн негизиндекычкылтектин учурдагы көлөмүнүн 1% га чейин кескин көбөйүшү жөнүндө корутунду (Пастер пункттары). Натыйжада атмосфера туруктуу кычкылдануучу мүнөзгө ээ болгон. Бул өз кезегинде ферменттик ачытуунун (гликолиз) ордуна алда канча эффективдүү кычкылтек менен дем алууну колдонгон жашоо формаларынын өнүгүшүнө алып келди.
Заманбап изилдөөлөр мурда болгон теорияга олуттуу тактоолорду киргизип, Жердеги кычкылтектин курамы архей-протерозой чек арасына чейин да, андан кийин да бир топ өзгөргөнүн жана жалпысынан атмосферанын тарыхы мурункуга караганда алда канча татаал экенин көрсөттү. ойлоду.
Байыркы атмосфера жана примитивдүү жашоонун иш-аракеттери
Атмосферанын биринчи курамын абсолюттук тактык менен аныктоо мүмкүн эмес жана ал ошол доордо туруктуу болушу күмөн болчу, бирок ал вулкандык газдарга жана алардын тоо тектери менен өз ара аракеттенүү продуктыларына негизделгени анык. жер бетинин. Алардын арасында кычкылтек болушу мүмкүн эмес - бул вулкандык продукт эмес. Ошентип, алгачкы атмосфера калыбына келтирүүчү болгон. Атмосфералык кычкылтектин дээрлик бардыгы биогендик келип чыккан.
Геохимиялык жана инсоляциялык шарттар прокариоттук организмдердин катмарлуу жамааттарынын маттардын пайда болушуна салым кошкон жана алардын айрымдары фотосинтезди (биринчи аноксигендик, мисалы, күкүрттүү суутектин негизинде) жүргүзө алышкан. Көп өтпөй, кыязы, архейдин биринчи жарымында цианобактериялар жогорку энергиялуу кычкылтек фотосинтезин өздөштүрүштү. Жердеги кычкылтек катастрофасынын атын алган процесстин айыпкери болуп калды.
Архейдеги суу, атмосфера жана кычкылтек
Унутпаш керек, примитивдүү ландшафт биринчи кезекте өсүмдүктөрдүн жетишсиздигинен жердин интенсивдүү эрозиясынан улам ошол доор үчүн туруктуу кургактык-деңиз чек арасы жөнүндө айтуунун мыйзам ченемдүү эместиги менен айырмаланган.. Көбүнчө туруксуз жээк сызыгы менен каптап турган кенен аймактарды элестетүү туурараак болот, цианобактериялык төшөктөрдүн болушу үчүн шарттар ушундай болгон.
Алардан бөлүнүп чыккан кычкылтек - калдык продуктылар океанга кирип, жердин атмосферасынын төмөнкү катмарына, андан соң үстүнкү катмарларына кирген. Сууда ал эриген металлдарды, биринчи кезекте темирди, атмосферада - анын курамына кирген газдарды кычкылдандырган. Мындан тышкары, органикалык заттардын кычкылданышына жумшалган. Кычкылтектин топтолушу болгон жок, анын концентрациясынын жергиликтүү өсүшү гана байкалды.
кычкылдануучу атмосферанын узакка созулушу
Азыркы учурда архейдин аягындагы кычкылтектин көтөрүлүшү Жердин тектоникалык режиминин өзгөрүшү (чыныгы континенттик кыртыштын түзүлүшү жана плита тектоникасынын пайда болушу) жана жанар тоо активдүүлүгүнүн мүнөзүнүн өзгөрүшү менен байланыштуу. алар. Бул парник эффектинин төмөндөшүнө жана 2,1ден 2,4 миллиард жылга чейин созулган Гурон мөңгүсүнүн узакка созулушуна алып келди. Секирүү (болжол менен 2 миллиард жыл мурун) кычкылтектин азайышы менен коштолгону да белгилүү, анын себептери дагы эле белгисиз.
Протерозойдун дээрлик бүткүл мезгилинде, 800 миллион жыл мурун, атмосферадагы кычкылтектин концентрациясы өзгөрүп турган, бирок, орточо эсеп менен алганда, архейдегиден жогору болсо да, өтө төмөн болгон. Атмосферанын мындай туруксуз составы биологиялык активдүүлүк менен гана эмес, бир топ даражада тектоникалык кубулуштар жана вулканизм режими менен да байланыштуу деп болжолдонууда. Жердин тарыхындагы кычкылтек кырсыгы дээрлик 2 миллиард жылга созулган деп айта алабыз - бул окуя эмес, узакка созулган татаал процесс болгон.
Жашоо жана кычкылтек
Океанда жана атмосферада эркин кычкылтектин фотосинтездин кошумча продуктусу катары пайда болушу бул уулуу газды ассимиляциялоого жана жашоодо колдонууга жөндөмдүү аэробдук организмдердин өнүгүшүнө алып келди. Бул кычкылтектин мынчалык узак убакыт бою топтолбогондугун жарым-жартылай түшүндүрөт: жашоо формалары аны колдонуу үчүн тез эле пайда болушкан.
Архей-протерозой чек арасындагы кычкылтектин жарылуусу органикалык циклден өткөн көмүртектин изотоптук аномалиясы болгон Ломагунди-Ятулий окуясы деп аталат. Болжол менен 2,1 миллиард жыл мурда болгон Франквилл биотасында мисалга келтирилгендей, бул көтөрүлүү алгачкы аэробдук жашоонун өсүшүнө алып келген болушу мүмкүн, ал жер бетиндеги имиш биринчи примитивдүү көп клеткалуу организмдерди камтыйт.
Көп өтпөй, мурда белгиленгендей, кычкылтектин мазмуну төмөндөп, андан кийин кыйла төмөн маанилердин тегерегинде өзгөрүп кетти. Балким, кычкылтектин көбөйүшүнө себеп болгон жашоо жаркырап,дагы эле өтө кичинекей болгон, бул күзүндө белгилүү бир ролду ойногон? Бирок келечекте аэробдук жашоо абдан ыңгайлуу болгон жана «көп клеткалуу деңгээлге жетүү» үчүн бир нече жолу аракет кылган кандайдыр бир «кычкылтек чөнтөктөрү» пайда болмокчу.
Кычкылтек кырсыгынын кесепеттери жана мааниси
Демек, атмосферанын курамындагы глобалдык өзгөрүүлөр, белгилүү болгондой, катастрофалык эмес. Бирок, алардын кесепеттери биздин планетаны түп-тамырынан бери өзгөрттү.
Жашоо активдүүлүгүн жогорку эффективдүү кычкылтек менен дем алууга курган жашоо формалары пайда болуп, биосферанын кийинки сапаттык татаалданышына өбөлгө түздү. Өз кезегинде Жер атмосферасынын озон катмары пайда болмоюнча мүмкүн болмок эмес - анда эркин кычкылтектин пайда болушунун дагы бир натыйжасы.
Мындан тышкары, көптөгөн анаэробдук организмдер жашаган чөйрөсүндө бул агрессивдүү газдын болушуна ыңгайлаша албай өлүп калышкан, ал эми башкалары кычкылтексиз «чөнтөктөрүндө» жашоо менен чектелүүгө аргасыз болушкан. Советтик жана орусиялык окумуштуу, микробиолог Г. А. Заварзиндин каймана сөзүнө ылайык, кычкылтек кырсыгынын натыйжасында биосфера «ичине айланган». Мунун натыйжасы протерозойдун аягындагы экинчи чоң кычкылтек окуясы болуп, натыйжада көп клеткалуу жашоо биротоло пайда болгон.
