Происхождение жизни на Земле: история планеты за 24 часа

Сутки для целой планеты

Представьте циферблат. Полночь — это момент, когда образовалась Земля 4,5 млрд лет назад, а следующая полночь — сегодняшний день. Один час на этом циферблате равен примерно 187,5 млн лет, и стрелка начинает бег. Такой приём превращает число, которое невозможно вообразить, в то, что можно почувствовать. Часами будто ничего не происходит: ни растений, ни животных, ни звуков, кроме ветра и волн. Земля — голый камень, море тёплое, а в воздухе почти нет кислорода. Учёные восстанавливают эту эпоху по древним породам и минералам, ведь окаменелостей животных от такого раннего времени нет.

Первые живые клетки

Около 04:16 на нашем циферблате появляется жизнь. Самым древним свидетельствам не менее 3,7 млрд лет, хотя часть из них до сих пор обсуждают: это слоистые породы строматолиты, которые строили колонии микробов, и химические следы в древних камнях. Это были одиночные клетки без ядра, куда мельче пылинки. Как зародилась жизнь, до сих пор неизвестно. В 1920-е годы Александр Опарин и Джон Холдейн предложили идею тёплого «первичного бульона». В 1952 году Стэнли Миллер пропустил искры через смесь газов в колбе и получил аминокислоты. Другая идея указывает на горячие источники на дне морей. Третья, панспермия, говорит, что жизнь прилетела из космоса; она не доказана.

Воздух меняется

Теперь 11:12. Крошечные микробы цианобактерии научились использовать солнечный свет для получения пищи, а кислород выделяли как отход. Сначала кислород поглощало железо, растворённое в океанах: оно ржавело и оседало, оставляя в породах красные полосы. Потом, около 2,4 млрд лет назад, кислород стал накапливаться в воздухе. Это называют Великим окислением. Для многих микробов, не переносивших кислород, оно стало катастрофой, для других — подарком. Позже именно кислород сделал возможными крупные подвижные тела. Эти ржавые полосы, из которых мы сегодня добываем железо, — доказательство того, что так и было.

Животные с раковинами и глазами

В 21:08 циферблат почти заполнен, а жизнь всё ещё в основном мелкая и мягкая. И вот около 538 млн лет назад в летописи окаменелостей внезапно появляются животные: трилобиты в панцирях, хищники с клешнями, существа с глазами. Это кембрийский взрыв. «Внезапно» здесь значит за десятки миллионов лет, а на нашем циферблате это всего несколько минут. Почему именно тогда? Учёные спорят. Называют рост кислорода, гонку хищников и жертв и новые гены, управляющие строением тела. Места вроде сланцев Бёрджес в Канаде и Чэнцзяна в Китае сохранили даже мягкие тела, так что мы видим первых животных во всех подробностях.

Эпоха динозавров

В 22:46 появляются первые динозавры, около 230 млн лет назад. Они правят сушей больше 160 млн лет: огромные травоядные, быстрые хищники и предки птиц. На циферблате это почти час. Мы знаем их по костям, следам и даже яйцам, которые находят на всех континентах. Динозавры не были неудачниками, ожидавшими конца. Это были самые успешные крупные животные своего времени, а стрелка уже подходит к моменту, когда всё изменится.

Астероид

В 23:39 история обрывается. Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид шириной около десяти километров упал на то место, где сейчас побережье полуострова Юкатан в Мексике, и оставил кратер Чикшулуб. Пыль и сажа затемнили небо, и вымерло около трёх четвертей всех видов, включая всех динозавров, кроме птиц. Откуда мы это знаем? По всему миру есть тонкий слой глины, богатый иридием — металлом, который часто встречается в астероидах, а сам погребённый кратер нашли позже. Некоторые мелкие пернатые динозавры выжили. Сегодня мы называем их птицами.

Мы — в последние секунды

Теперь стрелка спешит к концу. Млекопитающие, пережившие астероид, расселились и разнообразились. Homo sapiens, наш вид, появляется около 300 тысяч лет назад: в 23:59:54, всего за шесть секунд до полуночи. Вся письменная история, от первых записей до сегодняшнего дня, умещается в последнюю десятую долю секунды. Всё остальное в этой книге происходит именно там. Это повод для скромности и для удивления. Большую часть жизни Земля была миром микробов, а история людей совсем молода. Нашу дату дают находки вроде тех, что сделали в Джебель-Ирхуде в Марокко.

Вся история Земли за сутки