Читать книгу Рожденный жизнью. Уран: от атома до месторождения - Владимир Печенкин - Страница 8

⠀

Итак, микроорганизмы принялись преобразовывать планету.

Микробное сообщество, объединившееся в бактериальный мат, могло выжить только на границе трех сред: атмосферы, воды и горной породы. Отсутствие одной из составляющих означало гибель колонии. Но земной ландшафт архейского времени благоволил Жизни. В воздухе преобладали водяные пары и вулканические газы, а содержание CO₂ было в сотню раз больше, чем сейчас. Знойный, правильнее сказать – горячий и влажный климат и обилие углекислоты в атмосфере способствовали разложению пород, и бактерии приняли участие в этом процессе со всем жаром своей души. Они расплодились настолько, что по образному выражению микробиолога Г. А. Заварзина в то время существовал «единый цианобактериальный мат от моря и до моря»46, покрывающий всю планету. Биологи из Флориды с помощью молекулярной биологии установили температуру воды в этом море, которая держалась на уровне 60—70 °С47.

Странное это было море – все побережье покрыто осклизлыми каменными столбами с нашлепками бактериальных матов. Да и берегов нормальных тогда не существовало – были безбрежные отмели, которые, не успев обнажиться и просохнуть после отлива, тут же заливались приливными водами. Сутки на планете были еще короткие, и отливы сменялись приливами каждые несколько часов. Такой ныне «вымерший» ландшафт получил название «ни суша, ни море» – это был сущий рай для содружеств микроорганизмов. Похожий островок такого ландшафта сохранился у берегов Австралии (Рис. 6).

Рис. 6. Современные строматолиты, растущие в геологическом заповеднике

Хамелин Пул, залив Шарк Бей, Западная Австралия.

Фото: Википедия / Пол Харрисон (CC BY-SA 3.0)

Местами эту панораму нарушали вздымающиеся громады зарождающихся протоматериков, которые обрывались в море черными лавовыми потоками. Вода в океане была мутной, вязкой от взвеси вулканического пепла, растворенного железа, карбонатов, да и морской бриз не отличался свежестью ароматов. Не видно было еще и белоснежных пляжей. Самый распространенный минерал наших дней – кварц – пока не появился, и песчаные морские побережья – дело будущего. Хотя нет, кое-где уже были намыты узкие полоски песков, пока, правда – черных. Такие пляжи, сложенные перемытым вулканическим песком, можно увидеть и сегодня в районе действующих вулканов – на Курилах или Камчатке, например. Дно океанов к этому времени оказалось полностью выстлано тонкой (относительно, конечно) корой базальтов, а из глубин планеты поступали все новые порции магмы.

Казалось, этот мир будет существовать вечно, но его исподволь начали менять живые организмы.

Из-за низкого содержания кремнезема базальтовые породы очень неустойчивы к атмосферным воздействиям. Изучение керна скважин морского бурения показало, что их разрушение наиболее активно происходит именно на отмелях48. На скорость выветривания базальтов влияют многие факторы: различная соленость воды, агрессивная атмосфера, суточные перепады температуры, но подавляющий вклад в их разрушение (до 75%) вносят микроорганизмы49. Особенно быстро изменения происходят в базальтовом стекле50. Интенсивный химический обмен, который происходит между морской водой и свежей изверженной породой, служит роскошной «кормовой базой» для хемолитотрофных организмов51 (Рис. 7). Бактерии торопятся заселить эти «пастбища», не дожидаясь, пока они остынут. Тут уж кто успел, тот и съел. Исследования, проведенные на стерильном, только что излившемся базальте показали, лишь только лава начинает остывать, первые попавшие на ее поверхность бактериальные споры прорастают и начинают бурное «пиршество» уже при 113 ℃52. И живет эта невидимая глазу мелочь не только на поверхности, но и проникает вглубь, изъедая породу и образуя губчатую сеть полостей микронных диаметров. Проходит всего несколько лет, и горная порода превращается в насыщенное водой «нанорешето». Описаны случаи, когда «прожорливость» бактерий буквально обрушивала скалы: бактерии «подъедают» базальтовые острова до такой степени, что из-за ослабления породы происходят подводные оползни53. И речь не только о современных бактериях – в южноафриканских архейских базальтах пояса Барбетон исследованы микроскопические ходы, «выеденные» микроорганизмами. В этих «норках», в ходе бактериально-палеонтологических исследований, обнаружены и «останки» микробов, почивших 3,5 миллиарда лет тому назад54. Ученые, сопоставляя микробные комплексы из древних и современных пород убедились, что архейские базальты были заселены микробами так же густо, как и современные55: каждый кубометр базальтового стекла может «прокормить» до 2,5х10¹⁶ анаэробных железобактерий56. Если перевести цифры в более удобоваримые, получается, что в одной песчинке базальта размером в миллиметр кормится 25 миллионов бактерий! Тесновато живут, но при этом у каждой своя отдельная норка-квартирка.