Вселенная живая. Сказки о марсе

Относительный возраст разнородных участков поверхности Марса также как и других планет может быть оценен по степени развития на его поверхности импактных метеоритных структур. Как показал анализ распределения количества и размеров метеоритных кратеров, поверхность планеты весьма разнородна и разделяется на три возрастные категории, отвечающие трем основным хронологическим эпизодам в истории Марса: Ноачий (Noachian), Хесперий (Hesperian) и Амазоний (Amazonian). Наименование возрастных подразделений даны по названиям одноименных районов Марса, представляющих участки “эталонные” участки поверхности соответствующего возраста [Caplinger, 1994]. Предполагается, что самыми древними являются наиболее крупные кратеры, диаметр которых превышает 100 км. Средние и мелкие значительно моложе, они часто расположены внутри крупных кратеров. Но даже крупные кратеры распределены на поверхности Марса весьма неравномерно, что в научных кругах вызывает много разных предположений и дискуссий. По степени площадного распространения импактной морфоскульптуры на Марсе, выделенные хронологические эпизоды соответствуют следующим этапам развития (рис. 5).

Если предположить, что формирование планет началось одновременно из общего протопланетного облака, то можно ожидать, что их поверхности должны быть покрыты более-менее равномерно как крупными, так и мелкими кратерами. Однако распределение кратеров на поверхности Марса весьма неравномерно. Имеются небольшое количество компактных областей, в пределах которых сосредоточены все крупные кратеры диаметром более 300 км. Практически вся остальная часть поверхности южного полушария планеты, представляющая высокогорье, покрыта большим количеством мелких кратеров. Обширные равнины северного полушария насчитывают весьма небольшое количество мелких метеоритных кратеров. Предполагается что молодая поверхность “Амазония” в северном полушарии образована пологими андезибазальтовыми покровами, перекрывшими более древние импактные поверхности, залившими и уничтожившими кратеры предыдущих эпох. К этому выводу склоняет и закономерности размещения всех крупных марсианских вулканических аппаратов, расположенных в северном полушарии. Например, щитового вулкана Олимп, высота которого составляет 28 км (см. рис. 5). Импактный генезис, очевидно, имеют и наиболее крупные древние кольцевые структуры Марса, формирующие обширные бассейны накопления выдержанных горизонтальных лавовых покровов. К ним относятся Аргир, Хеллас, Изида и др. Диаметр Изиды составляет 1125 км, и свидетельствует о наиболее древнем эпизоде формирования планеты, предшествовавшем Ноачию. Размеры реконструируемых импактных структур настолько велики, что даже метеоритная бомбардировка и вулканическая активность в течение последующих миллиардов лет не смогли окончательно стереть их с “лица” Марса.

Судя по испещренности метеоритными кратерами, поверхность Марса хоть и неоднородная в возрастном отношении, но все же очень древняя, особенно в Южном полушарии, степень “обстрелянности” которого близка к “лунной”. Во временном отношении это составляет не менее 4,5 млрд лет.

Более точные данные о возрасте Марса дает анализ марсианских метеоритов, которых на Земле известно уже более 20. По возрасту все метеориты, все еще гуляющие в солнечной системе по различным орбитам, разделяются на две группы. Наиболее древние датируются интервалом 4,3-4,6 млрд. лет назад. В группу самых молодых попадают метеориты возрастом менее 1,3 млрд. лет. Все марсианские метеориты представляют собой магматические породы, кристаллизовавшиеся в термодинамических условиях Марса. Процессы формирования метеоритного вещества запечатлены в специфическом минеральном составе и особенно структуре пород, газовых включениях, трещиноватости и др. По химизму марсианские метеориты соответствуют ультраосновным и основным породам. В основе современного деления метеоритов лежит соотношение изотопных составов редких газов из газовых пузырьков, включенных в минералы. Это соотношение указывает на то, в какой части солнечной системы или планеты (кора, мантия, ядро, атмосфера) сформировался тот или иной метеорит.

По химическому составу и изотопным соотношениям Марсианские метеориты разделяются на две большие группы (типа) – нахлиты и шерготиты, названные по населенным пунктам Нахла (Египет) и Шергати (Индия), где они впервые были выявлены. К шерготитам относятся метеориты, представляющие собой первично интрузивные (лерцолитовый, перидотитовый) и эффузивные (пикритовый, базальтовый) породы с высоким содержанием панидеоморфного оливина. Шерготиты часто включают эпигенетические минералы (плагиоклазовое стекло) и вторичные структуры сильного динамического стресса, указывающие на то, что образец был выбит и деформирован в результате мощного импактного события.

Нахлиты представляют собой средне и крупнокристаллические продукты более глубокой дифференциации вещества, их минеральный состав существенно разнообразнее. Основными минералами являются клинопироксены. В качестве акцессорных присутствуют оливин, титаномагнетит [Imae, et al., 2002]. Основной плагиоклаз, как правило, имеет радиальные игольчатые структуры. Эпигенетические стрессовые импактные структуры в минералах нахлитов, в отличие от шерготитов, весьма редки.

Марсианское происхождение ряда метеоритов уже давно не вызывает сомнений и установлено по сходству газового состава включений и современной атмосферы планеты, исследованной космическими аппаратами, а также другим косвенным признакам. В настоящее время полученные вещественные данные с Марса подтвердили, что породы многих марсианских метеоритов действительно широко распространены на поверхности планеты.

В качестве акцессорных минералов присутствовали высоко железистый оливин – фаялит, основной плагиоклаз, незначительная примесь алломорфных титаномагнетита, окислов и силикатов. Химический состав найденного метеорита соответствовал группе нахлита [Imae, et al., 2002]. Изотопные отношения разных частей метеорита оказались весьма неодинаковы. Наиболее древний возраст 4,6 млрд лет установлен для внутренней неизмененной части, в петрографическом отношении соответствующей гипабиссальной марсианской магматической породе - нахлиту. Другие участки метеорита носят следы интенсивной долговременной переработки при участии окислительной атмосферы, круговороте карбонатов и воды. Кроме того, некоторые карбонатные структуры имеют большое сходство с фоссилизированными колониями цианобактерий и продуктов их жизнедетятельности. Возраст таких измененных участков метеорита с включениями органического вещества, карбонатных и фосфатных минералов телетермального происхождения датируется интервалом 4,5-3,6 млрд л. н. Поверхностные слои метеорита несут следы сильнейшего динамического стресса, плавления и по структуре соответствуют шерготиту. Однако возраст этих участков составляет всего 16 млн лет. Таких молодых пород внеземного происхождения на Земле пока не известно. Наконец, минимальный возраст имеет поверхностная оплавленная стекловатая корка, образовавшаяся при прохождении метеорита через земную атмосферу около 13 тыс. л. н. Сведения о марсианских метиоритах, данные орбитальной инфракрасной и гамма-съемок, а также результаты анализов горных пород и почв, проведенные американскими аппаратами Spirit (Дух) и Rovers (Бродяга) на поверхности планеты в 2004 г., позволяют наметить важные этапы геологической истории Марса.

Из истории Марса и его братьев земных

Первый этап формирования Марса из протозимали, как и у Земли завершился около 4,5 млрд лет назад, когда его поверхность в результате метеоритной бомбардировки разогрелась и полностью расплавилась. Предполагают, что этап расплавленного состояния поверхности планеты продолжался относительно недолго около 100 млн лет. За это время произошла гомогенизация, значительная гравитационная и ликвационная сепарация вещества на более тяжелые, обогащенные железом и никелем, и более легкие силикатные фракции. Последние, после остывания, сформировали кору Марса, состоящую в основном из оливиновых базальтов, пикритов, периодотитов и пироксенитов. В ходе процесса “вываривания” марсианской коры из расплава “выкипела” первичная достаточно плотная атмосфера. После остывания поверхности планеты часть атмосферы конденсировалась и сформировала гидросферу. Наиболее вероятно, что все эти процессы произошли достаточно быстро в геологическом времени. Плотная атмосфера стала служить надежным щитом планеты от множества мелких метеоритов, уже не долетающих до его поверхности, а сгорающих в атмосфере. Атмосфера также способствовала лучшему теплообмену и рассеянию локальных поверхностных температурных аномалий, возникающих в ходе импактогенеза. Тем не менее, планета продолжала получать тепловую энергию от взаимодействия с метеоритным веществом, но теперь эта энергия более равномерно поглощалась всей планетой и способствовала более глубокому прогреву подкорового вещества. Арена магматических процессов сместилась с поверхности Марса на гипабиссальные уровни. Более высокие температура и атмосферное давление сделали возможным наличие жидкой фазы воды. К формированию защитных систем терморегулирования “приступила” гидросфера - сформировался круговорот воды. В пределах марсианской гидросферы и атмосферы при активном участии биосферы сформировался цикл углерода – основной механизм терморегулирования планеты, хорошо “зарекомендовавший себя” в земных условиях на протяжении всего фанерозоя. Углеродные минеральные структуры, найденные в некоторых марсианских нахлитах указывают на происхождение их в ходе биогенных и биокосных процессов. Углеродные псевдоморфозы, сходные с земными бактериальными колониями, найденные во многих марсианских метеоритах [Герасименко и др., 1999], дают основание предполагать, что на планете, примерно в то же время, что и на Земле появились близкие по организации самоэволюционирующие органические структуры – цианобактерии, “занявшиеся поеданием (окислением)” первичного океана и поверхностных пород в зоне гипергенеза. Именно они являлись основой наиболее древних архейских земных экосистем.

Все эти процессы продолжались на Марсе не менее 1 млрд лет. Здесь имелся геологический круговорот, вероятно, географическая зональность и повторяемость процессов. Об устойчивых геологических ритмах свидетельствуют стратифицированные толщи с очень выдержанными мощностями пластов, вскрывающиеся в стенках марсианских каньонов. Вероятно, к 3,5 млрд л.н. у Марса сформировался более-менее пластичный зачаточный астеносферный слой, в котором происходило “вываривание” периодически изливающихся на поверхность магматических расплавов, пополнение газообразными продуктами атмосферы и гидросферы. Последние, вследствие недостаточного гравитационного поля планеты, быстро терялись в космическом пространстве. Существенное пополнение атмосферы могло происходить только в ходе глубинных процессов дегазации и магматической дифференциации аккреционного вещества. Но постепенное разрежение атмосферы ускоряло остывание планеты и замедляло магматические процессы в марсианской коре. К 3,5 млрд л.н. космическое пространство солнечной системы было практически полностью вычищено гравитационными полями планет от наиболее крупных метеоритов, внешний приток вещества и интенсивность тепловых ударных взаимодействий (при импактогенезе) на Марсе и других планетах значительно замедлились. Орбиты планет и астероидов стали более стационарными, поскольку изначальный момент вращения (движения) протопланетного облака, распавшийся на множество разновеликих моментов пыли, газа, хондритов и протозималей, практически был “собран в тела крупных планет”. Солнечная система приняла современную дисковидную форму, вероятность столкновения ее элементов значительно снизилась. Для такой планеты как Марс, не набравшей достаточно метеоритного “жиру” в период “кормежки”, это было приговором полного и очень быстрого теплового коллапса, отсрочку которого, теперь уже не могло бы дать даже случайное падение нескольких крупных астероидов или резкое повышение солнечной активности. Именно случайное, поскольку все процессы, происходившие до 3,5 млрд л.н., включая “метеоритное” питание, были весьма закономерными. После 3,5 млрд л.н. развитие Марса и Земли пошло совершенно различно. На Земле, имеющей большую, чем Марс массу, постепенно эволюционировала биосферная система терморегуляции и увеличивалось генетическое разнообразие. Точно установлено, что в настоящее время тепловой баланс нашей планеты близок к нулю. Это означает, что Земля, в целом, не перегревается и не остывает. Возникающие тепловые аномалии, зарегулированы разнопорядковыми локальными и глобальными экосистемными механизмами, в которых “живое вещество” или биота выполняет роль аккумулятора, стабилизатора и контролера разных биологических и биокосных геохимических циклов. В то же время биосфера и, как результат ее деятельности, экосистема пластичны и способных к адаптации. Удачное сочетание земной массы и расстояния до Солнца, как основного энергетического источника, создало условия для формирования мощного биосферного механизма регуляции всех дальнейших геодинамических процессов Земли. Если теоретически убрать биосферу, то тепловой баланс Земли станет отрицательным, либо положительным. В первом случае произойдет остывание мантии и ядра, земедление и остановка эндогенных тектонических процессов. Вследствие замедления дегазационных процессов и дифференциации мантии в астеносфере и на границе с внешним ядром произойдет уменьшение притока газов в атмосферу и постепенная ее потеря. Уменьшение атмосферного давления приведет к потере океана и ускорению общего остывания планеты и еще более быстрому затуханию магматических процессов. Примерно такой сценарий, вероятно, реализовался на Марсе.

В случае положительного теплового баланса, который может быть спровоцирован случайно, произойдет быстрый разогрев планеты. Усиление магматической активности проведет выделению более плотной атмосферы, что, в свою очередь, вызовет дополнительный разогрев планеты и активизацию процессов дегазации. Такие термические циклы, когда практически исчезала географическая зональность и климат становился одинаковым от экватора до полюсов, хорошо известны из геологической летописи. Как правило, все они были спровоцированы внешними причинами – падением крупных астероидов и метеоритными дождями, и сопровождались значительными потерями генофонда биосферы и упрощением экосистем.

Таким образом, земная биосфера и ее производные – окислительная атмосфера и жидкая гидросфера - выполняют роль глобального терморегулятора, сдерживающего как чрезмерное остывание, так и излишний перегрев нашей планеты. Но как не бывает вечного двигателя, так в открытых системах не возможен идеальный термос. Периферийная часть земной атмосферы все-же неумолимо теряется в космическом пространстве, однако, зарегулированные биосферными механизмами процессы дегазации мантии пока дают возможность непрерывного восполнения атмосферы из ювенильных источников. Согласно некоторым теоретическим представлениям к началу своей геологической истории вся Земля состояла из мантийного вещества, которое, в свою очередь, образовалось путем аккреции и сжатия хондритов в поле тяготения. Металлическое ядро, кора, атмосфера и гидросфера – продукты дифференциации и дегазации мантии в ходе циклических геодинамических процессов. Магнитное поле Земли – это также опосредованный результат структуризации оболочек, главным образом, внутреннего ядра. Поэтому отсутствие магнитного поля у планет указывает, прежде всего, на их примитивное внутреннее строение и отсутствие глубоко дифференцированных оболочек.

Поскольку у планет земной группы, обладающей небольшой массой, атмосфера непрерывно улетучивается, то для поддержания равновесия необходимо непрерывное ее пополнение, которое реализуется за счет расходования мантийного вещества. При чрезмерном нагревании планеты за счет внешних источников, теоретически мантия может быстро “выгореть” полностью, образовав при этом мощную плотную атмосферу. Примером такого хода событий является Венера, поверхность которой постоянно и повсеместно от экватора до полюсов нагрета до 480 градусов Цельсия. Сколько миллионов или миллиардов лет может продержаться эта планета в таком состоянии, зависит от скорости истощения ее мантии. После этого атмосфера еще некоторое время будет препятствовать остыванию планеты, способствуя окончательной ее дегазации, но потом диссипирует в космическом пространстве. Дальнейшая температура поверхности будет зависеть лишь от внешних источников – Солнца и столкновений со случайными метеоритами. Но в любом случае, все механизмы регуляции теплового баланса путем водного круговорота, станут недоступны. Жидкая фаза воды будет физически невозможна, и, соответственно, не смогут реализовываться все известные биоорганические процессы. Вообще возможность существования воды в жидкой фазе ограничена весьма узким термобарическим интервалом, который из всех планет солнечной системы известен только на Земле.

Примером полностью дегазировавшей планеты является Меркурий. В результате жесткого солнечного излучения процессы дальнейшей “дегазации” здесь все же идут путем “испарения” ионов натрия из горных пород, которые, “смешиваясь” с водородом и гелием наиболее длинных апофизов солнечной короны, образуют некое подобие крайне разреженной ионной атмосферы. Но на тепловой режим планеты, температура поверхности которой колеблется от -180 до 430 град., она уже никак не влияет. Несмотря на высокие температуры поверхности, магматические процессы на Меркурии давно завершились, мантийное вещество полностью дифференцировалось с образованием крупного металлического ядра, а большая часть легких элементов улетучилась на ранних стадиях. Подтверждением тектоно-магматической пассивности Меркурия является отсуствие на его поверхности следов вулканической деятельности несмотря даже на очень высокие температуры.

Биосфера - регулятор теплового режима

Основное свойство живых систем заключается в том, что они могут эволюционировать и приспосабливаться, усложняя свою структуру и увеличивая работу по замедлению процесса диссипации энергии. Биосфера, являясь системным компонентом Земли, выполняет роль сложного теплового регулятора [Вернадский, 1965] и, в целом, замедляет остывание планеты.

Земле повезло. Возникшая биоорганическая самоэволюционирующая система, путем регулирования тепловых геодинамических процессов, способствовала более экономному расходованию мантийного ресурса, как источника поддержания стабильности атмосферы, гидросферы и самой биосферы. В геологические периоды, когда происходило вынужденное космическими факторами усиление внешнего и внутреннего тепловых потоков и возрастала скорость мантийной дегазации (тектоно-магматической активизации), в атмосферу поступало много ювенильных газов резко еще более усиливающих парниковый эффект, что при отсутствии авторегуляционных механизмов, неоднократно могло привести к неуправляемому цепному нагреванию. Наибольшее значение для парникового эффекта имеет окись углерода, даже процентные содержания которой в земной атмосфере могут увеличить ее среднюю температуру в 2-3 раза. Известно, что в тектоно-магматические эпохи, глобально проявлявшиеся на Земле, имело место мощное выделение углекислого газа. Однако весь он выводился из атмосферы и практически мгновенно в геологическом времени связывался в виде карбонатных осадков, угля, нефти, графита, углистых сланцев и других осадочных пород биогенного происхождения. Кроме того, все процессы биогенного осаждения углерода являются эндотермическими и идут с поглощением (связыванием) теплоты, “излишней” на том или ином геологическом этапе. Мощный механизм биосферного регулирования теплового режима планеты сформировался и эволюционировал вместе с биосферой. В длительный докембрийский период развития, длившийся более 3 млрд лет основные функции по изъятию из атмосферы излишней углекислоты осуществляла океаническая экосистема. Восполнение кислорода шло в основном в результате жизнедеятельности цианобактерий и фитопланктона. Однако океанические экосистемы, хоть и обладают большой биомассой, все же весьма примитивны. Большим препятствием для биосферного самосовершенствования “океанической ветви регулирующего механизма” является сам океан. Морские организмы “осадители” углерода поглощают его из раствора морской воды. Причем чем больше ее растворено, тем интенсивнее развиваются биогенные процессы. Однако скорость метаболизма также связана с температурой воды, причем при более высоких температурах (до некоторой степени) биологические процессы протекают быстрее. Проблема состоит в том, что растворимость окиси углерода в морской воде, также сильно связана с ее температурой и парциальным атмосферным давлением СО₂.

Однако наибольшее количество СО₂ можно растворить в холодной воде при 0 - +3 ° С. Если температуру увеличить на 5-6 ° С, то растворимость окиси углерода резко упадет, а излишки газа выделятся в окружающую среду. Именно поэтому мелкие шельфовые моря умеренных и высоких широт намного более продуктивны по отношению к низким широтам. Современные средние температуры водной массы океанов весьма низкие. Поэтому в них растворено большое количество углекислого газа. Однако если слегка “подогреть” океан, скажем на очередном этапе тектоно-магматической активизации. То емкость его по отношению к СО₂резко уменьшится, что вызовет снижение биопродуктивности и скорость биогенного связывания ювенильного углерода. При относительно резком нагреве океана, возможно даже выделение излишков углекислоты, инициирование парникового эффекта и еще больший нагрев Земли. Конечно, несмотря на все космические и земные “катаклизмы” на протяжении нескольких миллиардов лет земной биосфере удавалось справляться с чрезмерными перегревами и переохлаждениями. Но такое термодинамическое “болтание” было весьма рискованным даже для примитивных архейских и протерозойских экосистем, сложенных практически однотипными биоморфами с широкой толерантностью к температурам воды, равной термодинамическим границам существования ее жидкой фазы. Высокоамплитудные глобальные температурные колебания сводили на нет все “попытки” биосферы сконструировать более надежный механизм регулирования теплового баланса. Тепловые скачки провоцировались падениями крупных астероидов, комет, изменениями солнечной активности, за ними следовали неуправляемые всплески тектоно-магматической активности, усиление дегазации, увеличение плотности и температуры атмосферы, способствующей еще большему нагреву. По всей видимости, создание такого механизма оказалось невозможным даже на основе весьма высокого генетического потенциала рифейских морских экосистем, поскольку контроль растворимости углекислоты в океане все равно определялся абиогенными термодинамическими процессами. Хотя “вопрос производства достаточного количества атмосферного кислорода” этими экосистемами к концу протерозоя был почти решен. Оставалась проблема стабилизации температурного режима – контроля атмосферного СО₂.

Легенда об усмирении Суши

Чтобы решить проблему углекислотного гомеостаза Биосфере, прекрасной дочери Матери-Природы и Отца-Океана, необходимо было создать дополнительный механизм ее выкачивания не из океана, а непосредственно из атмосферы. Это под силу только наземным семьям-экосистемам, фильтрующим атмосферный воздух, а не его водный раствор. Однако на пустующей незастроенной Суше по сравнению с дворцом Отца-Океана совсем иная среда. Рафинированные в теплых протерозойских морях и уже весьма узко специализированные Организмы в термодинамических условиях Суши жить не могут. Для образования жизнеспособных и продуктивных наземных сообществ-экосистем изначально необходима более “устойчивая” термодинамическая среда. Кроме того, необходимо создать новые биологические Конструкции, устойчивые к высыханию, жесткому и изменчивому излучению, желательно также способные переносить отрицательные температуры, давление ветра и т.д. Ни одним из этих качеств морские организмы по отдельности не обладали. Поэтому царствующей в пределах дворца Отца-Океана Биосфере для начала необходимо было решить много “технологических” моментов. Конечно, в то время бактерии и одноклеточные водоросли уже обитали в водоемах и на сырых участках суши, но это были все те же примитивные морские экосистемы, автотрофы которых поглощали все компоненты для своего метаболизма из водного раствора и не обладали способностью фильтровать атмосферный воздух. Кроме того, эти экосистемы были совершенно незамкнутыми “ненастоящими” семьями, при ограниченном минеральном ресурсе пресных вод, они быстро истощали его запас, деградировали и распадались. Поэтому для успешного исхода эксперимента дальновидной Биосфере необходимо было “серьезно” подойти к решению проблемы белкового синтеза в условиях суши, наиболее болезненным биохимическим аспектом которого, было получение легко растворимых соединений азота. В доме Отца-Океана в хорошо минерализованной океанической воде для каждого члена экосистемы-семьи всегда все было в избытке и в самой легко доступной форме. Озлобленной, почти лишенной воды и обожженной смертельными лучами Солнца Суше всегда всего нехватало. Вода и все растворенные вещества непрерывно устремляются в океан, а атмосферная влага почти пресная, лишь основательно промывает грунт от жизненно важных химических соединений. Чего на суше в избытке, так это атмосферной углекислоты, кислорода и азота. Но окислить очень инертный азот не так просто, это под силу лишь некоторым группам цианобактерий, широко распространенным в протерозойских экосистемах и специализировавшихся только на окислении азота и вовлечении его в трофические цепи. Наибольших успехов в связывании углекислоты в довольно широком термодинамическом интервале среды “достигли” зеленые и сине-зеленые одноклеточные водоросли, кишевшие в океане. Единственным их недостатком было отсутствие плотных, препятствующих высыханию, клеточных оболочек и малые размеры. Вне водного раствора одноклеточные водоросли погибали через минуту, цианобактерии держались значительно дольше, но при этом меняли свою структуру, генерировали толстую оболочку, путем выжимания из себя лишней воды повышали вязкость клеточной плазмы и впадали в продолжительный “анабиотический сон”. В таком состоянии некоторые из них многие годы могли быть практически неуязвимы в температурном интервале от -150 до +130 ° С. Но после такой “спячки” просыпались далеко не все. В арсенале океанических экосистем были и другие “механизмы”, которые в ходе своей жизнедеятельности ничего не производили, но успешно питались и размножались за счет чужой органики. Чтобы эффективнее выбирать из воды питательное клеточное вещество и полезные растворы у них эволюционировали приспособления для ее фильтрации, и даже для автономного передвижения в водной среде. Эти организмы, большей частью гетеротрофы и сапрофиты, и придавали некую замкнутость океанической экосистеме.

В позднем протерозое уже существовали и суперсовременные для того времени многоклеточные биологические аппараты, обладавшие наборами разных функций, некоторые из которых позволяли ползать по илистому морскому дну и даже плыть в заданном направлении. Однако большей частью все они оставались узкоспециализированными экспериментальными моделями, пытаться адаптировать которые на суше, было бы абсурдом в виду их сложности. Поэтому о передвижении по суше пока не могло быть и речи. Вырисовывалась серьезная проблема. Колонизирующие сушу организмы не могут рассчитывать на вещественно-энергетическую помощь океанической экосистемы даже на начальном этапе адаптации. Кроме того, они должны сочетать в себе не только все новейшие биогеохимические достижения Биосферы, но обладать набором совершенно новых важных свойств, позволяющих не только выживать, но успешно размножаться и эволюционировать. По сути, это сравнимо с колонизацией новой планеты без права на возвращения первопроходцев. Поэтому наземным организмам-пионерам приходилось, как астронавтам на Луне, “все необходимое нести с собой”. Рассчитывать можно было только полную биогеохимическую автономию, быть организмом-экосистемой, все производить самостоятельно и ни в чем не нуждаться. Но что же выбрать? С чего начать? Может быть с самого Начала, вернувшись на пару миллиардов лет назад?

Но как было заведено с самого Начала, рациональная Природа всегда использовала то, “что под рукой”. Это были всевозможные организмы и их части из океанических экосистем, скапливавшиеся и барахтавшиеся в большом количестве в волноприбойной зоне, большей частью уже для этой жизни обреченные. Времени было много. Конструкции получались самые разнообразные. В некоторые Природе удалось вдохнуть жизнь. Вероятно, большую часть сухопутных “мутантов” тянуло обратно в родной и любимый океан. В эволюционном смысле им было намного легче вернуться в традиционную среду. Но в развитых экосистемах, а именно такой был древний Отец-Океан, “место пусто не бывает”. Нужно было доказать всем членам Семьи, что ты там нужен в своем громоздком сухопутном “скафандре” из адаптационных свойств. Вероятно, некоторые действительно оказались полезными в прибрежной среде, а в дальнейшем смогли даже развить и преумножить свои обретенные способности ползать из моря на сушу и обратно. И хотя Биосфера быстро поставила на них крест, как на работниках по утилизации атмосферной углекислоты, все же они казались забавными в своих плотных хитиновых панцирях с небольшим набором постоянно мутирующих хромосом. Однако, все на что они были способны, так это поедать органику, дышать как атмосферным воздухом, так и усваивать его из водного раствора. Но все это, наверное, было значительно позже, а пока миллион за миллионом лет неудачных многочисленных экспериментов, основной процедурой которых было перемешивание куч несчастных морских обитателей, сорванных с насиженных мест и выброшенных Отцом-Океаном в волноприбойной зоне. Заботливая Мать-Природа не могла так просто глядеть на умирающих детей своих, и поэтому во время штормов, прибоя и приливов ритмически поливала питательной морской водой, чтобы дать им хоть какой-то шанс на выживание в новых условиях. Поскольку эксперимент носил глобальный характер, то со временем шанс получить не просто новую игрушку, а требуемую с заданными параметрами конструкцию, был вполне даже реальным.

Наконец ,что-то вышло. Это был принципиально новый организм со свойствами целой экосистемы, пусть не очень эффективной, но все же биогеохимически замкнутой, автономной и самодостаточной. Это был аппарат, обладающий эффективными средствами для размножения в наземной среде. Кроме того, организм был эффективно защищен толстыми лепидными клеточными стенками, длительное время выдерживал более чем стоградусные перепады температур, что и не снилось ни одному морскому организму. Он не только не выпускал из себя влагу, а умел всячески поглощать ее из атмосферы. По сравнению со всеми известными моделями, на несколько порядков был более устойчивым к жесткому излучению. Организм не пугали ни многомесячные засухи, ни штормовые ветры, он надежно прикреплялся к каменистому субстрату и даже “освоил” некоторые собственные технологии добывания требуемых для метаболизма химикатов из почти сухих изверженных горных пород. Наконец, самое важное, новый организм-экосистема успешно справлялся с ассимиляцией атмосферной углекислоты и синтезом органики, выделяя при этом даже небольшое количество “излишков” кислорода. Единственный недостаток этого сконструированного вездехода - слишком медленный метаболизм, а, следовательно, и эффективность. Однако в истории это был очередной долгожданный грандиозный и весьма неожиданный ароморфоз, ознаменовавший начало новой эры в развитии Биосферы и внедрения качественно новых технологий более тонкой биосферной терморегуляции на основе углеродного цикла.

Литература

Atlas of Mars: The 1:5,000,000 map series / edited R.M. Batson, P.M. Bridges, J.L. Inge. U.S. Geological Survey in Flagstaff, Arizona: NASA, 1979.

Mars Atlas Revisited: The MGS MOC Wide Angle Map of Mars MGS MOC. Release No. MOC2-299, 1 February 2002. NASA, 2002.

Caplinger M. Determining the age of surfaces on Mars // Malin Space Science Systems, February 1994.

Imae N., Okazaki R., Kojima H., Nagao K. The first nakhlite from Antarctica // Luna and Planetary Science XXXIII, 2002. 1483 pdf

Герасименко Л.М., Жегалло Е.А., Жмур С.И., Розанов А.Ю., Хувер Р. Бактериальная палеонтология и исследования углистых хондритов // Палеонтологический журнал, 1999. № 4. С. 103-125.

Hoefen, T. M., Clark, R. N., Bandfield, J. L., Smith, M. D., Pearl, J. C., and Christensen, P. R. Discovery of olivine in the Nili Fossae region of Mars // Science, 2003. V. 302. P. 627-630.

Алексей Галанин, СВКНИИ ДВО РАН (Магадан, ул. Портовая, 10)

Сказки о Марсе, Земле и Жизни

Продолжение

Марсианские войны – постоянные войны Марса с метеоритами

Из истории Марса и его братьев земных

Биосфера - регулятор теплового режима

Легенда об усмирении Суши

Литература