gh ХОЛОД - ДВИГАТЕЛЬ ЭВОЛЮЦИИ

Наша планета недолго оставалась безжизненной. Уже через каких-то полмиллиарда лет после ее образования на фоне разламывающейся земной коры, растущих гор, движущихся материков и извергающихся вулканов началась биологическая эволюция. Первые живые организмы добывали энергию для жизни за счет хемосинтеза, используя для этого метаново-сероводородную атмосферу ранней Земли. Кстати, "с точки зрения энергетики, хемосинтез более эффективен, чем фотосинтез, и метаново-сероводородная атмосфера более выгодна, чем современная кислородная, - говорит академик Добрецов. - Но когда бактерии съели метан, им пришлось заняться фотосинтезом. Хотя в принципе, жизнь вполне могла бы развиваться без него".

Итак, на развивающейся планете развивалась жизнь. Какие условия внешней среды больше всего влияли на биологическую эволюцию? Н.Л.Добрецов считает, что это, прежде всего, изменения климата: "они действуют подобно тому, как перистальтика кишечника заставляет двигаться пищу".

С того момента, как наша планета образовалась, температура мантии непрерывно снижалась, а значит, на поверхности Земли тоже становилось прохладнее. Но на фоне этого общего похолодания возникали периодические колебания климата. Некоторые из этих колебаний были связаны с изменением положения Земли на околосолнечной орбите, как случилось, например, 96, 41 и 23 тысяч лет тому назад. На них накладываются более высокочастотные колебания, период которых измеряется сотнями и десятками лет. Самые мелкие колебания можно определить по годовым кольцам на спиле дерева: в год активного Солнца эти кольца утолщаются. Живые организмы вынуждены все время приспосабливаться к непрерывно меняющейся ситуации.

Доказательства того, что биологическая эволюция напрямую зависит от колебаний климата, ученые получили в лаборатории, которую нам подарила Природа. Это озеро Байкал. Оно идеально подходит для подобных исследований, поскольку существует 30 миллионов лет, за это время неоднократно пережило изменения климата и рельефа (вокруг озера выросли горы). Экосистема Байкала - замкнутая, 75% видов живущих в нем организмов - эндемики, которые нигде больше не встречаются. Ученые ОИГГМ совместно с иркутским Лимнологическим институтом изучали содержание диатомовых водорослей в осадочных отложениях на дне озера. Диатомовые водоросли, или диатомеи - основной компонент байкальского фитоаланктона, и на дне в течение тысяч лет накапливается слой их отмерших скелетов. Оказалось, что содержание диатомей в осадках совпадает с климатическими колебаниями: в теплые периоды их больше, а в холодные периоды - меньше.

А затем ученые обратили внимание на то, как менялись диатомеи со временем. Они взяли для анализа ген цитохромоксидазы, который играет очень важную роль в их обмене, и просчитали в нем частоту точечных мутации. Оказалось, что мутации возникали гораздо чаще в периоды похолодания. В это же время происходило интенсивное образование новых видов - похолодание давало мощный толчок к эволюции этих организмов. Подобные закономерности исследователи обнаружили также у олингохет (щетинковых червей) и моллюсков. Рыбы же, как более сложноорганизованные существа, реагировали на изменения климата с некоторым запозданием.

По гипотезе Н.Л.Добрецова, эволюция живых организмов идет гораздо быстрее в периоды похолодания, когда они должны приспосабливаться к суровым условиям среды, чем во время потепления, когда можно жить и не о чем не беспокоиться. Правда, в южных широтах, когда климат становится слишком жарким и засушливым, приходится приспосабливаться уже к недостатку воды, и это вызывает новую волну изменений. Тепличные же условия, определенно, не идут на пользу прогрессу.

***