Космос и планета Земля

 Когда-то где-то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, 
он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое 
зерно. Ударяясь об него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. В той или 
другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразовался 
в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч солнца согревает нас... Быть может, в эту 
минуту он играет в нашем мозгу. 
 
К. А. Тимирязев
 

Космос и планета Земля

Сегодня мы уже с уверенностью можем сказать, что в нашей Солнечной системе, где мчатся в космосе девять больших планет, вращающихся вокруг своей огненной звезды - Солнца, лишь на одной планете с названием Земля существует жизнь.

Только на одной - избраннице какого-то неведомого нам закона.

Земную форму живого ученые называют белковой формой жизни. В основе ее лежат сложнейшие органические соединения с обязательным присутствием в них таких химических элементов, как азот, кислород, водород и углерод, из которых, в сущности, и строятся все разнообразнейшие молекулы, а потом и организмы, способные к обмену веществ и размножению.

Нам всем как-то немного грустно сознавать, что Земля, одаренная живыми и мыслящими существами, оказалась в одиночестве среди планет Солнечной системы, на которых нет жизни и разума, нет ничего живого. Увы, это уже бесспорно.

Вспомним, что только за последние три десятилетия наши космические станции-автоматы успели обследовать Марс и Венеру, а на спутнике Земли - на Луне высаживались и даже прогуливались люди. Автоматы проложили путь еще дальше в глубины космоса, они присылают оттуда весточки, по которым ученые восстанавливают лик и сущность более отдаленных планет - Юпитера, Сатурна... Человечество располагает многими сведениями обо всех планетах - соседках Земли.

Что увидели автоматы, пролетавшие вблизи этих планет?

Мертвящий холод над стылым шаром из слипшейся космической пыли, где нет и следа атмосферы-защитницы, подобной той, что привычно и надежно защищает нас на Земле. Вот что такое Марс - эта красноватая точка на небосклоне.

Сложная, необычайно толстая бескислородная облачность с температурой в сотни градусов ниже нуля у поверхности планеты, ужасающее давление на подходе к ней, какие-то непрерывно громыхающие электрические разряды в толще газов и в беспросветных облаках... Такова Венера, эта яркая утренняя звезда на нашем небосклоне, которую так приятно видеть перед восходом солнца.

Нет пути к Меркурию, к самой близкой от Солнца планете. Меркурий ведет себя, с нашей точки зрения, очень странно, даже безрассудно: он постоянно повернут к Солнцу одной стороной, словно задался целью поджаривать одну половинку на адском огне, тогда как вторую половину обратил во тьму и холод всегда затененного космоса. Ничто живое не выдержит близкого пламени жестоких солнечных лучей, как и постоянного холодного мрака беспредельности. Меркурий, несомненно, мертв в своем странном постоянстве.

Автоматы проходили близко от Юпитера с его многочисленными спутниками. Что наблюдали они на планете-гиганте, этом колоссе в Солнечной системе? Бурлящий огненными выбросами неостывший хаос, сонмище непонятной энергии, хранитель множества космических тайн. Таков Юпитер.

Еще четыре планеты - Сатурн, Уран, Нептун, Плутон - настолько удалены от Солнца, что свет его едва достигает до первых двух, не оставляя никаких надежд на жизнь в полумраке. Нептун и Плутон пребывают по ту сторону света - во тьме. Дети вечной ночи, они почти невидимы. Их выявили и вычислили по отклонению других планет. Портрет их черен, как засвеченная пленка, и загадочен, как темная ночь. Быть может, это и вовсе не физические тела, а шаровидные скопления газов или космической пыли, молчаливые и безмерные тени на окраине Солнечной системы...

Но Галактика - это не одна Солнечная система. Галактика, или Млечный Путь, бесконечна, звезд с хороводом планет в ней неисчислимо много. Возможно, что среди миллионов сияющих звезд и планет возле них где-то и существует жизнь, подобная земной или со своим собственным проявлением живого и даже мыслящего. Но от нас до всех этих миров пролегает огромное расстояние в тысячи и сотни тысяч световых лет, беспредельность, пересечь которую, кажется, невозможно, по крайней мере в предвидимом будущем. Путь космического корабля, даже летящего со скоростью света, займет сотни и тысячи земных годов. Практически невозможный контакт. Радиосигналы из подобной дали будут идти к Земле тоже несравнимо с человеческой жизнью.

Мы ведь очень недавно обрели возможность выйти в ближний космос. Это случилось 12 апреля 1961 года, когда советский гражданин Юрий Гагарин впервые увидел родную планету со стороны. Она оказалась не такой уж большой, как мы ее себе представляем. И голубой, очень красивой, даже нарядной, далеко не одноцветной, а в мозаике из красок со всеми оттенками голубого прежде всего. Космонавт увидел на Земле почти такие же, как на школьном глобусе, материки, океаны и моря, ледовые шапки на полюсах, и все это с пятнами и хвостами из облаков разной толщи: где легкая вуалька, где черные массивы с пугающим глазом очередного тропического циклона. Едва ли не все мы видели фотографии своей планеты, сделанные из космоса, куда люди стали летать, как на работу. И все фотографии непостижимы: голубой шар на фоне черного космоса! Вот такой шар как бы нехотя поворачивался перед глазами восхищенного Юрия Алексеевича, вдруг сказавшего:

- Красота-то какая!..

Позже он напишет: "Когда я смотрел на горизонт, то видел резкий контрастный переход от светлой поверхности Земли к совершенно черному небу. Земля радовала сочной палитрой красок. Она окружена ореолом нежно-голубоватого цвета. Затем эта полоса постепенно темнеет, становится бирюзовой, синей, фиолетовой и переходит в угольно-черный цвет. Неописуемая цветовая гамма! Как на полотнах художника Николая Рериха".

Повторим, что наша планета из ближнего космоса уже не показалась первому и последующим космонавтам такой громадной, какой мы представляем ее себе при путешествиях по поверхности материков и океанов. "Поясок" в сорок тысяч километров по экватору - это годы странствий для пешеходов. Всего двадцать с небольшим часов для современного скоростного самолета. И считанные часы для облета на космической станции "Мир" или "Салют".

Наша Земля. Вид из космоса

Так меняются понятия об общности Земли и космоса.

Довольно долгое время Земля оставалась загадочной, полной тайн и непознанных явлений. Наука день за днем открывала сущность и причинность законов природы, явлений, в том числе и историю прошлого Земли, разные стороны беспредельной Галактики и место нашей планеты в Солнечной системе. Все оказалось связанным, каждое явление или тело существовало не само по себе, а в общности широчайшего мироздания.

По современным понятиям Земля - довольно древняя старушка. От рождения ее как твердого физического тела минуло 4,6-4,5 миллиардов лет. Миллиардов! Точные науки уже не одно столетие изучают это прошлое, пытаясь прежде всего узнать, восстановить, что происходило с планетой в первые и последующие времена, как из космической пыли образовался твердый слепок - ядро, а потом и круглое физическое тело. Какой она была, как формировалась, наращивала все более прочный сгусток тверди в вечном вращательном полете вокруг Солнца? Тут еще не одна великая загадка, занавес перед которой едва приоткрыт с уголка. Но начало положено. Гипотез, теорий, предположений более чем достаточно.

И вот, пожалуй, самое сложное из непознанного: возникновение жизни, первых белковых молекул, кусочков живого, для размножения и утверждения которых нужна вода, кислород, энергия, определенная границами необходимых температур, фона радиации. Как все это начиналось и совершенствовалось, пока не достигло нынешнего состояния - мира чудесного, прекрасного, любопытного, того самого, частью которого является и человечество?

Из глубины земли...

Кое-что известно предположительно.

Начало первичной жизни на Земле сегодня определяется возрастом в 3,8-3,5 миллиарда лет. Именно тогда на планете начала возникать и формироваться биосфера, для которой обязательны источник энергии, кислород, вода и пища.

Потребовалось почти 3 миллиарда лет, пока начали складываться все необходимые условия для развития высших форм органической жизни. Эта новая фаза началась 600-500 миллионов лет назад, в кембрийском периоде.

Сколько лет этому камню?

Развитие, как видим, неспешное. Шло, наверное, не гладко, с ошибками и примерками, с повторением и отскоками назад. Все 3 миллиарда лет до этого времени, в так называемый докембрий, продолжалось первичное создание условий для нарождающегося живого. Образовались более или менее устойчивые пласты суши - материки; определились океаны; возникла первичная атмосфера. Установился режим влажности, температур, других явлений природы. И только тогда, в более или менее надежной среде обитания, стали возникать различные формы сперва растительного, а потом и животного мира.

Но еще бушевали огненные метели над горами с вулканами, сдвигались, меняя форму, материки, отступали и наступали океаны. Над рождающимся миром неизменно и горячо светило солнце - постоянный источник энергии. Оно будило жизнь. Энергия солнца была уникальной. И осталась такой же до наших дней.

Ограничимся этими, в общем-то, поверхностными сведениями о младенческих и, с нашей точки зрения, незрелых годах планеты и обратим внимание на последующие, очень сложные явления жизни на Земле.

Бесплодие... И на Земле есть лунные ландшафты

Похоже, именно 600-500 миллионов лет назад начался постоянно нарастающий и временами бурный процесс возникновения живого, с непременным ускорением - от простого к сложному, от сложного - к сложнейшему.

Так ученые характеризуют последний период - фанерозой, - отстоящий от нашего времени на 570 миллионов лет. Этому периоду отводится одна шестая часть геологического летосчисления со времени появления физического тела Земли.

Фотосинтез зеленых растений на суше, сине-зеленых бактерий и водорослей в океанах и озерах - этот скрытый пока от науки таинственный переход от мертвого к живому - позволил заметно оживить и изменить первичную атмосферу. Фотосинтез уже тогда сделал ее приблизительно такой, какой мы знаем атмосферу нынче: азота 78,1 процента, кислорода 21 процент, аргона 0,6, углекислого газа 0,03 и какие-то доли процента водорода, неона, гелия. У поверхности Земли еще надо упомянуть водяной пар. Ему в развитии жизни принадлежит не последняя роль.

Вот отсюда и начинается самое интересное.

Листья с хлорофиллом, способные разлагать углекислый газ воздуха на кислород и углерод и строить с помощью углерода все растения - одни чудеснее других, от микроскопических до многометровых, - множились и теснились всюду, где позволял им климат. А он был, вероятно, очень теплым, тропическим, даже в приполярных зонах. Огромные леса вскоре покрыли материки. Позже стали возникать, размножаться и теснить друг друга травоядные и хищные животные. Воды кишели древними рыбами, чудовищными творениями расщедрившейся природы. Богатейшая растительность и микрофауна заселили воды, а потом и прибрежья. Щедрое солнце обрушивало на Землю, несметное количество лучевой энергии, словно поощряло этот мир к бесконечному развитию. Больше, выше, сложней!..

Из этой фантастической по размерам и охвату растительности до наших дней сохранились абсолютно измененными и надежно укрытыми поздними наслоениями пласты органики - эти законсервированные формы энергии. Нефть, газ, каменный уголь, горючие сланцы остались под глубокими наносами осадочных пород. Ко временам палеозоя и мезозоя (160 миллионов лет назад) относятся самые необыкновенные животные суши и моря, самая странная по виду растительность. Их обнаруживают окаменелыми, воссоздают по частям и демонстрируют в музеях, где изучают далекое прошлое Земли.

В. А. Ковда - ведущий почвовед СССР. Член-корреспондент АН СССР

Одновременно с развитием живой жизни на поверхности суши, естественно, стали напластовываться отжившие растения и погибшие животные. Органическое вещество разлагалось, перемешивалось с выветренными и разрушенными горными породами. Так создавалось нечто новое, еще одна своеобразная форма живого вещества.

Отметим это примечательное время. Началось образование почвы, праматери современных почв.

Чтобы особенно оттенить этот важнейший период развития жизни, приведем большую цитату из работ члена-корреспондента Академии наук СССР В. А. Ковды, высшего в нашей стране авторитета в изучении почвенного покрова Земли.

"Почвенный покров возник и развивался одновременно и параллельно с рождением жизни на Земле... Признаки жизни обнаруживаются в древнейших осадочных породах, датируемых 3,8-3,5 миллиарда лет. Сине-зеленые водоросли, цианобактерии, обитали на скалах и в водах уже более двух миллиардов лет. Это время возникновения биосинтеза, биогенного круговорота элементов, это начало биогенного преобразования планеты и возникновение биосферы, как системы живого вещества, минеральных компонентов и примитивных почв.

Развитый и многообразный почвенный процесс начался гораздо позже, вероятно, лишь 500-400 миллионов лет назад, уже после возникновения высших растений и выхода их на сушу... С того времени жизнь растении и животных, образование почвенного покрова и осадочных пород, круговорот углерода, кислорода, воды, элементов питания проходили совместно. Почвенный покров стал обязательным и незаменимым компонентом биосферы планеты".

Итак, все началось с фотосинтеза, этой способности зеленого листа использовать лучистую энергию солнца для жизни растений, а потом и животных, питающихся этими растениями. Как богатый подарок нынешнему человечеству остались от тех времен запасы полезных ископаемых, созданных органическим веществом. И почвы, обладающие способностью к самовосстановлению в условиях естественного развития, - великое благо для всех высших форм жизни - животных и растений - на долгие, долгие времена.

Вот таким кратким заглядом в начальное прошлое нашей Земли мы и закончим главу с эпиграфом из трудов великого физиолога страны Климента Аркадьевича Тимирязева.