Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

С формирования относительно стабильной структуры ведёт свой отсчёт превращение Протоземли в Землю. Дальнейшее развитие Земли связано с формированием протобиосферы и её превращением в биосферу. Первичная биосфера Земли развивалась под двойной защитой – со стороны атмосферы и гидросферы. Земля же в своём геологическом развитии, в отличие от всех известных нам планет, приобрела двойственный характер мобилизационных источников эволюции – из глубин, со стороны ядра, и с поверхности – от биосферы.

10.6. Геологическая история Земли

Геологическая история Земли воспроизведена в общих чертах колоссальными усилиями учёных и огромными затратами материальных средств. Бурение многочисленных скважин, сравнение геологических слоёв и осадочных пород, геофизические исследования прохождения сейсмических волн от землетрясений и взрывов ядерных зарядов, измерение скорости радиоактивного распада химических элементов – вот далеко не полный перечень методов, посредством которых шаг за шагом прочитывались страницы геологической летописи Земли и воссоздавались этапы и формы её естественной эволюции.

Прочная основа для постоянного пополнения знаний по истории нашей планеты возникла в связи с созданием геохронологической шкалы формирования геологических слоёв Земли и развития населяющих планету разнообразных форм жизни. Такая временная шкала в первоначальном варианте была создана ещё в 1881 г. И с тех пор постоянно развивалась и уточнялась на основе данных геофизики, геохимии, биохимии и биологии. Геохронологическая шкала является одновременно и биохронологической шкалой, воспроизводящей этапы происхождения и развития жизни, что вполне естественно, поскольку геологическая истории Земли разворачивалась под постоянным воздействием эволюции жизни, а история биосферы неотделима от геологической эволюции Земли. Сама идея периодизации эволюции Земли возникла в геологии под влиянием идей биологической эволюции. Каждый крупный период в истории Земли получил название, начинающееся с характеристики жизненных процессов, протекавших на Земле в этот период, и заканчивающееся термином «зой» (от греч. «зоэ» – жизнь).

В соответствии с такой биоцентрической периодизацией история Земли подразделяется прежде всего на два эона – криптозой и фанерозой. Слово «эон» заимствовано из древнегреческого языка и означает наиболее длительные периоды времени, охватывающие целостные исторические реальности, которые обладают фундаментальными отличиями друг от друга. Эон криптозой (от греч. «криптос» – скрытый, тайный), т. е. время скрытой, неявной, не доступной исследованию жизни – самый длительный период в геологической истории Земли. Он начался около 3,8 млрд. лет назад и закончился около 570 млн. лет назад. Эон фанерозой (в переводе с греч. означает «явная жизнь») начался около 570 млн. лет назад и продолжается в настоящее время. Он закончится через 5 млрд. лет в результате естественной смерти Солнца, если только за это время человечество не найдёт и не осуществит способ спасения этой жизнепорождающей планеты.

Эон криптозой включает три эры – катархейскую, архейскую и протерозойскую. Эон фанерозой также включает три эры – палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Подробнее эти три эры мы опишем, обратившись к истории биосферы, поскольку эти эры выделяются, исходя не столько из изучения эволюции Земли, сколько из периодизации эволюции жизни. Здесь же жизнь интересует нас лишь как побочный продукт и одновременно действующий субъект геологической эволюции Земли.

Следует отметить, что эону криптозой (как времени скрытого от эмпирических исследований геологической науки развития форм жизни) предшествовал длительный период в истории Земли, когда она была полностью безжизненной планетой. Мнение В. Вернадского о полном совпадении истории Земли с историей её биосферы не подтверждается современной наукой. Более прав в этом отношении оказался А. Опарин, считавший, что биологической эволюции в истории земли предшествовал период химической эволюции, подготовивший этап предбиологической эволюции.

В описанных выше условиях Протоземли на ней не было и не могло быть никакой жизни. В период формирования Земли на ней не было ни атмосферы, ни гидросферы. Адская температура поверхности планеты не допускала появления сколько-нибудь устойчивых минеральных и органических форм. Жёсткое космическое излучение, беспрепятственно проникавшее на расплавленную поверхность Земли, не допускало ни малейшей возможности выживания любых стабильных структур. Остывая и переходя из венерианской фазы своего развития в лунную фазу, Протоземля превратилась в безжизненную пустыню, покрытую реголитом, отличающуюся от современной Луны лишь поистине катастрофической вулканической активностью.

Но эти же катастрофические явления вызвали дегазацию Земли и образование гидросферы и стабильной атмосферы, которые стали колыбелью наиболее примитивной жизни. Однако этот процесс занял длительный период времени, предшествовавший криптозойскому эону. Лунная фаза в истории Земли характеризовалась образованием тонкой базальтовой коры, ставшей опорой как для реголита, так и для оседавших паров воды. Атмосфера в этот период, протекавший 4,5–3,8 млрд. лет назад, была едина с гидросферой и находилась в парогазовом состоянии с чрезвычайно высокой температурой и давлением. Лишь очень и очень постепенно гидросфера по мере её оседания на базальтовую кору, отделялась от атмосферы и заполняла огромные пространства первозданной Земли. Первоначально этот процесс тормозился огромной впитывающей способностью реголита, пористого материала, обломки которого заполняли земную кору.

В начале катархейского периода около 3,8 млрд. лет назад на Земле распространяются крупные водоёмы и формируется пока ещё мелководный мировой океан. Об этом свидетельствует широкое распространение очень древних пород, содержащих кварциты, карбонаты, полосатые железные руды. Именно к этому времени, по-видимому, относится появление преджизни и её превращение в наиболее примитивную жизнь.

В архейскую эру посреди мелководья возникают незначительно возвышающиеся над ним острова и протоконтиненты. Формируется гранитно-гнейсовый слой земной коры. Древнейшие горные породы, известные геологам в настоящее время, получили название «серые гнейсы». Серогнейсовые острова могли тянуться на многие сотни километров. К концу архейской эры в атмосфере уменьшилось содержание углекислого газа и началось древнейшее оледенение.

В начале протерозойской эры формируется единый массив континентальной коры, получивший название Пангеи. Ему противостоит океан Панталасса (от греч. «пан» – всё и «таласса» – море). Количество воды на планете увеличилось настолько, что все воды слились в единый океан. Однако первичный единый материк Пангея оказался недолговечен, в результате дальнейшего охлаждения и расширения земной коры он рассыпался на микроплиты. Промежутки между микроплитами заполнили воды океана и действующие вулканы.

Образовавшиеся вследствие этого складчато-надводные системы вскоре вновь объединяются в суперконтинент Пангея I. В конце протерозойской эры Пангея I раскололась на два суперконтинента – Лавразию и Гондвану. Их разделяет расширяющийся по мере их расхождения океан Тетис. Лавразия включает Евразию (без Индии) и Северную Америку. Гондвана же объединяет Африку с Мадагаскаром, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду. Так завершается криптозойский эон и начинается эон фанерозой. Отметим, что в эту давнюю эпоху, около 570 млн. лет до открытия Колумба, Северная Америка была объединена с Европой, а Южная Америка – с Африкой и Индией.

Возникшие таким образом два суперконтинента были полярны по своему географическому положению. Северный континент, Лавразия, объединял регионы, которые впоследствии породили крупнейшие цивилизации и мировые империи, на которых возникло извечное соперничество Востока и Запада. Южный, Гондвана, отодвигался к экватору и породил альтернативу слаборазвитого Юга по отношению к интенсивно развивающемуся Северу в человеческом мире, который возник через 570 млн. лет. Цивилизации Севера постоянно мобилизовывали себя на преобразование окружающей природы, создание цивилизованного Космоса, защищающего человека от холода и изменчивости окружающей среды. Цивилизации Юга приспосабливались к жаркому климату и буйной растительности, проявляя менее интенсивный уровень социальной мобилизации. В результате присваивающая плоды природы тенденция превалировала над производящей.

К концу криптозойского эона медленно, но последовательно возрастает содержание кислорода в атмосфере. Около одного миллиарда лет назад оно составляло 0,1 % содержания атмосферы, а его увеличение тормозилось окислением железа на дне первобытного океана. Но к концу криптозоя оно повысилось до 1 %, что резко повысило энергетические возможности формирующейся биосферы и её качественное состояние.