Появление озонового слоя и эукариотов в протерозойский эон

В прошлом ролике мы остановились на архейском эоне. Его название происходит от древнегреческого слова, обозначает начало или древность. И во время этого эона жизнь либо появилась, либо, по меньшей мере, более или менее распространилась по планете. Возможно, что первые живые существа появились в конце катархейского эона. Разумеется, границы тут достаточно расплывчатые. Кроме того, архейский — это первый эон, камни из которого дошли до наших дней. Учеными были обнаружены камни, возраст которых составляет примерно 3,8 миллиарда лет. Что еще интересного произошло на протяжении архейского эона, и что будет иметь глобальные последствия, когда мы доберемся до протерозойского эона, так это то, что цианобактерии начали вырабатывать кислород. В прошлом ролике мы отметили, что они начали вырабатывать кислород, но большая часть кислорода задерживалась в океане, связываясь с железом. Но что происходит — начинается протерозойский эон. Вот здесь он обозначен. Не знаю, видно ли вам. Напишу еще раз. Протерозойский. Начинается протерозойский эон, и начинается он примерно 2,5 миллиарда лет назад. Слово «протерозой» происходит из греческого и означает «ранняя жизнь». «Ранняя жизнь». Я, правда, греческого не знаю. Так что, греки, если вы меня слушаете, простите за неточный перевод. Но что действительно интересно в протерозойском эоне, так это то, что кислород, вырабатываемый цианобактериями, в какой-то момент начал насыщать железо и прочие молекулы, которые могли его адсорбировать. А после того, как произошло насыщение, кислород начал поступать в атмосферу. То есть кислород теперь поступает в атмосферу и аккумулируется там. Считается, что это начало происходить примерно 2,4 миллиарда лет назад. Итак, 2,4 миллиарда лет назад кислород начал накапливаться в атмосфере. И, разумеется, временные рамки этих событий могут сдвигаться на несколько стен миллионов лет в ту или иную сторону, в зависимости от новых исследований по этой теме. Но в настоящее время мы оперируем вот такими данными. Возможно, мы пересмотрим геологическую или палеонтологическую летопись, и в будущем привяжем эти события к другим временным рамкам Я могу только представить себе, что через 50 или 100 лет, если кто-нибудь еще будет смотреть этот ролик, они смогут сказать, что да, теперь наука доказала, что кислород начал накапливаться в атмосфере раньше или позже, или что эукариоты появились раньше или позже. Но на сегодняшний день это самые актуальные цифры. Так или иначе, 2,4 миллиарда лет назад кислород начал накапливаться в атмосфере. И что интересно, когда он накопился, когда было достигнуто некое критическое количество кислорода в атмосфере, я касался этого в прошлом ролике, примерно 2,3 миллиарда лет назад, произошло то, что мы называем кислородной революцией, или кислородной катастрофой. Вот здесь вот. Вот она, отметка, 2,3 миллиарда лет назад, или 2 300 миллионов лет назад, атмосфера насытилась кислородом. Она была не настолько была богата им, как наша сегодняшняя, но того уровня кислорода хватило, чтобы окружающая среда стала пригодной для жизни организмов-эукариотов, или для эукариотических клеток. Что еще интересно, нас, правда, это не особенно беспокоит, потому что нам нужен кислород, так это то, что этот момент считается самым крупным массовым вымиранием в истории Земли. Поэтому данное событие и называется кислородной катастрофой. То есть вот это, 2,3 миллиарда лет назад, это весьма серьезное событие. Крупнейшее вымирание в истории Земли. Истории с большой буквы И, в истории Земли. И все из-за того, что цианобактерии произвели весь этот кислород. Кислород насытил собой железо. После чего стал накапливаться в воздухе. Достигая определенной концентрации, он начинает душить, он ядовит, он ядовит для большинства других живших в это время на планете организмов, которые были анаэробными. Им не только не нужен был кислород, кислород для них был ядовит. А теперь у нас есть кислород, и когда он начал накапливаться, произошли две интересные вещи, не считая массового вымирания… То есть три интересные вещи. Две из них крайне важны для нашего появления на планете. Во-первых, окружающая среда стала пригодной для существования эукариотов. Эукариотические организмы, как мы помним, это организмы, имеющие клеточные мембраны, ограничивающие их ДНК. Большая часть эукариотов снабжена и другими органоидами, митохондриями, например. Им требуется кислород. Вы можете посмотреть ролики по биологии. Мы говорим сейчас о дыхании, которое происходит в митохондриях. И этот процесс, очевидно, требует кислорода. Итак, теперь в атмосфере есть кислород, а, значит, создана окружающая среда, в которой могут существовать эукариоты. Основываясь на палеонтологической летописи, и наблюдениях за тем, как ДНК изменилась за время (этому мы посвятим несколько роликов), мы считаем, что первые эукариоты появились примерно 2,2 миллиарда лет назад. Хотя это вопрос спорный. Существуют доказательства как в пользу того, что это произошло несколько раньше, так и в пользу того, что это произошло несколько позже. Я уверен, что эта цифра еще будет уточняться. Но плюс-минус несколько сотен миллионов лет, один прокариот оказался поглощен другим прокариотом, и стали они жить вместе. Я имею в виду, что согласно современной теории, митохондрии произошли от древних прокариотических клеток, древних бактерий. У них есть своя собственная ДНК. И ваша митохондриальная ДНК, передается от вашей матери, и матери вашей матери, и так далее. Это что-то вроде маленького зверька, живущего в большой клетке. А мы — эукариоты. Нам это было необходимо. Человеческое тело состоит не из одной эукариотической клетки. Мы состоим из триллионов. По оценкам, в нас от 50 до 100 триллионов эукариотических клеток. Так что это наши прародители, тогда они и появились на свет. И, опять же, все это происходило в океане. Что еще интересно, а как мы помним, Земля подвергается воздействию УФ-радиации Солнца. Так что на суше… Давайте я изображу сушу и океан. Итак, это океан, а это суша. Вот она, суша, желтого цвета, и она постоянно подвергается воздействию УФ-радиации. УФ значит «ультрафиолетовая». Нарисую ее фиолетовым. Но на деле она даже еще более фиолетовая. Итак, эта радиация постоянно воздействует на сушу, что делает сушу непригодной для жизни и существования ДНК. То есть на данном этапе жизнь может существовать только в океане, где она в какой-то степени защищена от ультрафиолетовой радиации. Тогда как суша для нее полностью открыта. Все, находящееся на суше, немедленно облучается. ДНК бы мутировало. Произошло же вот что, и это должно было произойти, и в этом причина того, что мы можем жить на суше — образовался озоновый слой. Озоновый слой в верхней части атмосферы, который адсорбирует и блокирует большую часть УФ-радиации Солнца. Вот начал накапливаться кислород, произошла кислородная катастрофа. Кислород накопился в атмосфере. Некоторая часть кислорода переместилась в верхние слои атмосферы. Мы сейчас находимся вот в этом периоде. Итак, переместилась в верхние слои атмосферы. И вступила там в реакцию с УФ-светом, и превратилась в озон, который, в свою очередь, блокировал УФ-свет. Я, наверно, запишу ролик на тему цикла озона/кислорода. Итак, выработка кислорода была принципиально важна для создания озонового слоя, который сделал возможной жизнь на суше. Также важно и то, что эукариотам необходим был кислород. А что касается третьего интересного аспекта, и это тоже довольно-таки важно, считается, что кислород, который начал накапливаться в атмосфере, вступил в реакцию с метаном, который в ней уже был. А метан, с которым кислород вступил в реакцию — это парниковый газ. Он помогает сохранять тепло в атмосфере. И когда он вступил в реакцию с кислородом, и стал покидать атмосферу, вот тогда Земля остыла. И тогда начался первый, и некоторые считают, что самый долгий ледниковый период. Вот о чем идет речь вот здесь, на этой диаграмме, так называемая Земля-снежок. Также этот период называется Гуронское оледенение. Если теория верна, то причиной этого была неспособность удерживать тепло. Согласно этой теории вся Земля покрылась льдом. Итак, мы находимся в протерозойском эоне, и главными отличительными чертами его являются наличие богатой кислородом атмосферы, наличие возможности появления эукариотов, которые теперь обеспечены кислородом для, можно так сказать, дыхания. И другая важная особенность — это формирование озона. Таким образом, готовится почва для того, чтобы в следующем эоне живые существа колонизировали сушу. Об этом мы поговорим в следующем ролике. Subtitles by the Amara.org community