К ИСТОКУ

о развитии Божественного Начала в Человеке

* Вход   * Регистрация * FAQ * НОВЫЕ СООБЩЕНИЯ  * Ваши сообщения 

Текущее время: 12 дек 2017, 17:48

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 59 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.
Автор Сообщение
Сообщение №1  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:43 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Следы прошлого

World_USA_Meteor_Crater___Near_Winslow___Arizona___USA_008904_29.jpg

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №2  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:45 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Древние щиты

Как мы уже знаем, это те районы Земли, где на больших пространствах обнажены докембрийские горные породы.

На фиг. 49 показано, что древние щиты в определенном смысле образуют ядра материков. В северном полушарии это Канадский, Балтийский и сложный Азиатский щиты; более или менее аналогичные им щиты мы находим и в южном полушарии: в Бразилии, Южной Африке и Австралии.

Есть и небольшие, обособленные щиты - это Мадагаскар и Индийский субконтинент (Индостан). Не всегда древние щиты образуют ядро материка - это особенно хорошо видно на примере Южной Африки.

Щиты также не всегда окружены более молодыми породами, иногда они прямо примыкают к океану. Любой читатель, хоть немного интересующийся геологией, знает, что сравнительно недавно геологами удалось многое сделать для выяснения прежнего распределения материков на земном шаре.

Сейчас почти все специалисты считают, что на Земле имеет место значительный дрейф континентов. Их движение доказано в основном для промежутка времени начиная с пермского периода и до наших дней.

О положении материков в более ранний период истории Земли мы знаем очень мало; насколько известно, дрейф-материков не оказывал особого влияния на раннюю историю жизни.

В большинстве учебников геологии подчеркивается значительное отличие древних щитов от более молодых участков земной поверхности.

открыть спойлер
На фиг.49, взятой из книги Умбгрове "Пульс Земли" , породы древних щитов обозначены равномерным пунктиром, а более молодые породы - упорядоченными рядами точек, указывающими основные направления поясов складчатости трех главных периодов орогенеза фанерозоя.

Следует подчеркнуть, что это лишь кажущееся различие.

Классическая геология проводит его, основываясь на существовании резкого разрыва между докембрием и всей остальной геологической историей.

Как мы знаем из гл. III, единственное отличие, заставляющее разделять историю Земли на два больших периода, состоит в том, что в породах докембрия почти нет окаменелостей, позволяющих выделить стратиграфические подразделения и про-вести определение относительного возраста.

Напротив, деление докембрия на архей и альгонкий, или, как их называли прежде, азой и протерозой, лишено, как мы видели, всякого реального основания. Только современные методы определения абсолютного возраста дают ключ для выделения древних щитов.

Раньше сравнительный возраст разных щитов и даже разных областей одного и того же щита определялся на основании скорее догадок, чем фактов. В табл. 13 даны основные подразделения докембрия для Миннесоты как пример более современного деления докембрия.

Таким образом, разная штриховка древних щитов и более молодых пород на фиг.49 не означает их принципиального различия, а говорит лишь о том, что мы практически ничего не знаем о древних щитах.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №3  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:46 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Разрозненность первых страниц лалеонтологической летописи

Данные геологии о происхождении жизни до обидного скудны.

От ранней истории нашей планеты осталось очень мало ископаемых остатков. Это объясняется, во-первых, малыми размерами ранних форм ЖИЗНИ и отсутствием у них скелета и, во-вторых, огромным возрастом древних пород.

В гл. VIII, разд. 4 мы уже говорили о том, что ранняя жизнь была представлена микроорганизмами, а в следующей главе мы подробно обсудим вопрос о мик-роскопических размерах первобытных организмов и об отсутствии у них твердых частей.

В этой же главе мы должны кратко ознакомиться с теми областями Земли, в которых можно найти древнейшие горные породы.

Большинство пород, возникавших тогда, давно исчезло с лица Земли.

Они погребены под более молодыми пластами, в основном под пластами осадочных пород разной мощности - от нескольких сот метров до нескольких десятков километров, смотря по скорости опускания коры в этом районе с начала фанерозоя.

В районах, где мощность отложений не превышает 10 км, буровые скважины все чаще и чаще достигают древних пород, называемых геологами-нефтяниками подстилающими породами. В связи с поисками нефти мы получили много новых сведений о структуре этих пород, скрытых толстым слоем отложений.

открыть спойлер
Но эти данные мало что дают для исследования ранней жизни. Вероятность отыскать в керне породы длиной несколько сантиметров и диаметром 2-3 см какой-либо из редчайших ископаемых остатков, относящихся к докембрию, пренебрежимо мала.

Поэтому нас должны интересовать те районы, где докембрийские породы обнажены, выходят на поверхность.

Разрозненность первых страниц лалеонтологической летописи-1
Размещено 09 Января, 2010 by admin

Эти области называются древними щитами...
Эти области называются древними щитами.

Но и здесь обнаженные породы претерпели так много изменений, что все следы ранней жизни, если они и были, оказались уничтоженными. Ведь породы, обнаженные сейчас, были в течение какого-то периода погребены под фанерозойскими отложениями.

Обширные области претерпевали складкообразование; происходили интрузии огромных масс магмы - остывая, она давала изверженные породы, например граниты. Древнейшие породы, таким образом, претерпевали воздействие повышенной температуры и давления.

В результате происходило перемещение некоторых минералов - ведь при повышении температуры и давления достигается точка плавления отдельных минералов. Они перегруппировывались, происходила их перекристаллизация в крупные кристаллы того же состава или даже в кристаллы других, новых минералов.

Во всяком случае, первичные структуры древнейших пород, в том числе и окаменелости, разрушались.


Автор статей: М. Руттен
http://evosfera.ru/

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №4  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:48 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Сложная структура древних щитов

Каждый древний щит, как и области вне его, состоит из древних и более молодых поясов складчатости.

Какая-то часть областей, возникших в более древние периоды складкообразования, не подвергалась в дальнейшем изменениям в более поздних орогениче-ских циклах, точно так же, как это было и в более близкие к нам времена геологической истории, в фанерозое.

Таким образом, древний щит не представляет собой однородного ядра материка.

Щит и сам состоит из древних и более древних участков, окруженных, а иногда и пересеченных более молодыми поясами складчатости. Для Североамериканского континента это ясно показано на фиг.50.

Мы должны уяснить себе эту сложность строения древних щитов, чтобы понять, где можно было бы найти остатки ранней жизни. Ведь они могли сохраниться только в областях, остававшихся неизменными с самого момента их формирования.

В такихобластях могли отлагаться сравнительно маломощные толщи пород, не слишком сильно затронутые в последующие периоды горообразования.

Следовательно, в этих районах не было сильного повышения температуры, связанного с накоплением новых мощных пластов, да и магматическая активность была здесь небольшой.

Лишь в таких областях, называемых кратонами, есть надежда обнаружить неизменные первичные структуры пород, а в них и окаменелости. Но в главных поясах докембрийской складчатости первичные структуры почти наверняка разрушены в процессе метаморфизма и магматизации.

открыть спойлер
Пример различия в степени метаморфизма одновозрастных пород в главных поясах складчатости и в сравнительно мало нарушенных эпиконтинентальных зонах можно найти в кембрийских породах Европы.

В течение кембрия вокруг Фенноскандского щита, а возможно, и на нем происходило отложение осадочных пород.

В Норвегии и Шотландии возник гео-синклинальный бассейн, наполнившийся мощной толщей осадков,которая во время каледонского горообразования подверглась смятию в складки и магматизации.

На востоке, вокруг Балтийского моря и до Урала, отложились менее мощные толщи пород эпикон-тинентальной фации, не подвергавшиеся складкообразованию.

Сейчас все кембрийские породы каледонского пояса складчатости более или менее метаморфизованы и представляют собой сланцы и гнейсы. Но эпиконтинентальные кембрийские глины в окрестностях Москвы до сих пор так мягки, что их можно использовать как сырье для изготовления кирпичей.

Конечно, чем дальше мы углубляемся в прошлое, тем меньше находим участков, оставшихся нетронутыми. Чем древнее порода, тем меньше вероятность того, что она прошла неизмененной через все последующие горообразования и сохранила какие-то остатки ранней жизни.

Многочисленным ископаемым остаткам кембрия исполнилось "только" полмиллиарда лет, а более поздним - и того меньше. Из следующей главы мы узнаем, что изучение остатков ранней жизни уводит нас на 3 млрд. лет назад.

Разрушительное действие последовательных орогенических процессов сильно ограничивает протяженность палеонтологической летописи в прошлое. Самым древним из известных пород земной коры 3,3 млрд. лет; это древние граниты Кольского полуострова.

Можно надеяться, что в этих породах еще сохранились минералы, "помнящие" историю радиоактивного распада элементов более древних пород, в состав которых они некогда входили. Но метаморфизм уничтожил в этих гранитах все следы живого.

Может быть, мы когда-нибудь найдем в других, менее изученных древних щитах, у которых ядро, сложенное древнейшими осадочными породами, менее изменено, остатки самой ранней жизни.

Но пока история и строение древних щитов ставят непреодолимые препятствия изучению форм ранней жизни.

Из разд. 18 следующей главы мы узнаем, что в Южной Африке, в формациях Фиг-Три и Онвервахт системы Свазиленд найдены древнейшие из известных осадочных пород, избежавшие значительного метаморфизма.

Как полагают, в них имеются остатки древней жизни. В Африке сравнительно много очень древних краторных областей, не затронутых последующими горообразованиями .

Поэтому считается, что вероятность найти древние осадочные породы там больше, чем на других щитах. Но я не согласен с тем, что отложения Свазиленд являются древнейшими из пород, в которых можно искать остатки ранней жизни .

Хотя в Канадском и Балтийском щитах вряд ли сохра-нились более древние отложения, щиты Бразилии и Азии, возможно, скрывают еще более древние ядра.



Автор статей: М. Руттен
http://evosfera.ru/

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №5  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:49 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Стабильность древних щитов в течение фанерозоя

И все же древние щиты на фиг.49 не случайно выделены равномерным пунктиром: они отличаются от других районов материков по стабильности коры.

За все время фанерозоя древние щиты испытывали лишь относительно небольшие вертикальные перемещения, причем поднятие и опускание часто сменяли друг друга.

Вне древних щитов разыгрывались события трех главных периодов горообразования фанерозоя и нескольких менее важных периодов нестабильности.

В эти периоды происходили как вертикальные перемещения, так и складкообразование. Устойчивость сохраняли не только те районы, где теперь мы находим обнажения докембрийских пород, но и более или менее широкие их края, на которых породы докембрия покрыты горизонтальными пластами палеозоя.

Эти краевые области, также не под-вергавшиеся в фанерозое складкообразованию, по структуре принадлежат к той же провинции, что и древние щиты. Различие состоит лишь в том, что палеозойские породы, покрывавшие ранее и области, называемые теперь древними щитами, частично снесены эрозией.

Районы устойчивости на Североамериканском континенте, оставленные на фиг.49 незаштрихованными, называют "стабильной внутренней частью". Итак, древние щиты вместе с окружающими стабильными районами оставались на протяжении новой истории Земли сравнительно неизменными.

открыть спойлер
Новые орогенические циклы создавали складчатость вне районов, где горообразование шло до того, причем даже более или менее концентрически вокруг этих районов. Из этого правила есть исключения: не раз бывало, что новый пояс складчатости пересекал старые.

Но в общем на всех материках есть участки, не подвергавшиеся сильным изменениям за весь период фанерозоя.

Новая складчатость на них не возникала.

Причина этого остается до сих пор загадкой для геологов. Раньше проводили довольно наивное сравнение с рифленым железом, которое прочнее, чем листовое.

Но эта параллель не годится для земной коры: она не объясняет, почему все же новые складки часто ложатся поперек старых, а не рядом с ними. Кроме того, земная кора по свойствам не похожа на железо, у нее другие характеристики.

Положение о сравнительной стабильности древних щитов верно лишь для фанерозоя. Только в фанерозое эти щиты оставались относительно неизменными, а новые пояса складчатости возникали в соседних районах.

В ранней геологической истории такой устойчивости не было, и внутренняя структура древних щитов ничуть не проще строения тех областей коры, которые подвергались изменениям во время более поздних орогенических циклов.


Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №6  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:51 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Древнейшие истинные ископаемые остатки

Древнейшие истинные ископаемые остатки, ископаемые остатки в собственном смысле слова, т. е. морфологически распознаваемые остатки древней жизни, известны сейчас из среднего докембрия.

Им около 2 млрд. лет. Из гораздо более древних осадочных пород - самых древних отложений, которым не менее 3,2 млрд. лет,- описаны более сомнительные остатки. Первые ископаемые остатки среднего докембрия были описаны в формации Ганфлинт группы Анимики (Канадский щит;).

О них рассказано в следующем разделе. С тех пор подобные ископаемые были найдены и на других древних щитах.

В сериях Онвервахт и Фиг-Три из системы Свазиленд (Южная Африка) обнаружены гипотетические ископаемые, относящиеся к раннему докембрию. О них мы поговорим в разд.17 этой главы.

Как мы уже знаем из разд.9 и 10, из этих пород удалось извлечь некоторые молекулы, которые, как полагают, по крайней мере для формации Ганфлинт, рассматриваются как молекулярные ископаемые; однако пока неясно, можно ли считать подобные соединения из формаций Онвервахт и Фиг-Три биогенными или это органические вещества, синтезированные неорганическим путем (см.табл. 14).

Все ископаемые, обнаруженные в этих древних осадочных породах, приурочены к полосчатым железорудным формациям.

В следующей главе мы познакомимся с этими формациями поближе, но уже здесь надо сказать, что они состоят из чередующихся тонких прослоев довольно чистого, очень мелкокристаллического кремнезема и столь же тонких прослоев железной руды.

Такие железорудные формации встречаются только в раннем и среднем докембрии, а в позднем докембрии и фанерозое их нет.

открыть спойлер
Очень мелкокристаллическую кремнистую породу называют в Америке chert, а в Англии flint.

Порода из формации Ганфлинт, получившей свое название еще во времена колонизации Америки англичанами, очевидно, особенно подходила для изготовления кремней к старин-ньш ружьям .

Истинные и проблематичные ископаемые остатки содержатся в кремнистых прослоях, которые часто бывают окрашены соединениями железа.

Кремнийсодержащие отложения образуются сейчас главным образом в океанах. Они накапливаются в виде диатомовых или радиоляриевых илов на дне глубоких океанов или - в редких случаях - во внутренних водоемах.

Как мы узнаем позже, эти более новые кремнистые породы не встречаются в эпоху образования полосчатых железорудных формаций, т. е. в раннем и среднем докембрии. Этот факт наряду с другими заставляет считать, что последние отлагались в условиях первичной бескислородной атмосферы.

Но окремнение, хотя и не в таких масштабах, происходило также на континентах, в болотах.

Гуминовые кислоты, образующиеся при гниении болотной растительности, растворяют известковые и фосфатные органические остатки, такие, как скелеты и раковины животных, тогда как целлюлоза и другие растительные вещества остаются сравнительно мало измененными и могут в дальнейшем фоссилизироваться путем последовательного замещения органических молекул кремнеземом.

У наружных стенок клеток может остаться небольшое количество исходного органического вещества. Гораздо реже органическое вещество со-храняется у внутриклеточных мембран.

Иногда эти структуры, полностью, до мельчайших подробностей сохраняющие морфологию и строение древних организмов, бывают окрашены соединениями железа.

Силицификация сохранила для нас самые полные остатки растений.

Например, в нескольких местах найдены даже целые окаменелые леса, относящиеся к разным геологическим формациям. Нередко они выглядят настолько впечатляюще, что берутся под охрану государства.

Итак, мы должны понимать различие между процессом образования кремнистых осадочных пород (такие породы раннего и среднего докембрия явственно отличаются от пород, свойственных позднему докембрию и фанерозою) и процессом силицификации, примеры которого известны из более близких к нам эпох.

Процесс силицификации связан с избытком кремнезема.

Нам не обязательно знать, как возникал такой избыток, но важно запомнить, что окремнение - наилучший способ фоссилизации.


Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №7  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:52 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Другие ископаемые остатки среднего докембрия

Как в формации Ганфлинт, так и в других формациях среднего докембрия описаны также макроскопические биогенные отложения в форме строматолитовых "водорослевых рифов" .

Этого можно было ожидать, так как организмы, создававшие известняковые отложения, жили, начиная с раннего докембрия (о водорослевых известняках из Южной Родезии, найденных Мак-Грегором, см.в разд.8 этой главы), весь докембрий и фанерозой, вплоть до нашего времени.

В богатой кремнеземом формации Ганфлинт известняковые и доломитовые биогенные отложения часто подвергались силицификации.

Впрочем, описан известняковый риф длиной 30 м и мощностью 6 м, найденный в Порт-Артуре (Канада, провинция Онтарио), который избежал силицификации, очевидно, благодаря своим размерам . Те же авторы сообщают об обнаружении остатков животных в формации Анимики.

Они нашли на тонких шлифах структуры, похожие на спикулы губок, а на ацетатных репликах шлифованных поверхностей породы обнаружено нечто напоминающее срезы целых губок. Я считаю, впрочем, что препараты, на анализе которых основано это утверждение, выглядят весьма неубедительно.

открыть спойлер
Вполне возможно, что это органические остатки, но не исключено, что это и что-нибудь иное. Они не обладают строением, доказывающим их биогенное происхождение.

Кроме того, из следующей главы мы узнаем, что полосчатые железорудные формации, к которым относится и формация Анимики, образовывались в условиях первичной бескислородной атмосферы.

Содержание кислорода составляло тогда не более 1% его содержания в современной атмосфере, а этого недостаточно для животных (табл. 11).

Итак, поскольку нет надежных палеонтологических доказательств существования остатков животных в формации Анимики, на основании геологических данных, рассмотренных в следующей главе, приходится заключить, что в формации Анимики и вообще в среднем докембрии животной жизни почти наверняка не было.


Фауна позднего докембрия

От фауны позднего докембрия сохранились ископаемые остатки радиолярий, кишечнополостных, кольчатых червей и даже ракообразных, что свидетельствует о существовании в то время богатой и разнообразной фауны.

В этот период живой мир был представлен уже не только микроорганизмами и растениями. Жившие в позднем докембрии организмы обладали гораздо более высокой организацией, чем те, которые пас интересуют.

Сегментированные животные вроде кольчатых червей и рако-образных так же далеки от истоков жизни, как реактивный самолет от одноколесной тачки. Таким образом, эти заинтересовавшие широкую публику животные позднего докембрия имеют очень отдаленное отношение к изучению ранней жизни.

Они найдены в осадках, отложившихся незадолго до начала фанерозоя; это предки организмов фанерозоя. Их абсолютный возраст не должен сильно превышать 0,6 млрд. лет (нижняя граница кембрия) и вряд ли превышает 1 млрд. лет.

7Например, фауна Эдиакары, изображенная здесь в качестве примера фауны позднего докембрия, не поможет определить, как давно возникли животные, иначе говоря, "возраст животных". Проф. Клауд предпочитает называть это время "возрастом самых древних многоклеточных".

Разнообразие эдиакарской фауны говорит о довольно длительной предшествовавшей эволюции. Но мы не имеем понятия ни о минимальном, ни о максимальном времени, потребовавшемся для того, чтобы эволюция привела к таким формам.

Поэтому точка ответвления животных от общего ствола эволюционного древа отмечена знаком вопроса.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №8  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:55 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Живое и неживое в геологии

Возвращаясь теперь к нашим размышлениям об отличии живого от неживого в современную эпоху, надо понять, что в геологии их различение проводится легко.

В геологии мы не встречаемся с трудностями, знакомыми биологу, пытающемуся строго определить различие между живым и неживым.

Чтобы мы могли отличить ископаемые остатки от окружающей породы, они должны были сохранить характерную форму или строение, различимые невооруженным глазом или с помощью оптических приборов.

Редко по ископаемым остаткам можно понять, от чего погибли организмы, разве что они найдены в вулканическом пепле или асфальтовой луже.

Более того, мы очень слабо представляем себе, почему, когда и как эти остатки смогли сохраниться, как проходил процесс фоссилизации, распад первичного органического вещества и его замещение минералами.

Из окаменелостей не изготовить свежий препарат для изучения под электронным микроскопом или суспензию для обработки в ультрацентрифуге. Короче говоря, ископаемые остатки не только мертвы - они подверглись захоронению и фоссилизации.

Следовательно, чтобы от ранних организмов остались окаменелости, они должны были обладать некоторой организацией, структурой.

Организмы, окаменелые остатки которых мы находим через миллиарды лет, вполне могли принадлежать к "низшим" организмам, к микробам или водорослеподобным формам, и все же они уже должны были довольно далеко отойти от границы, которая так интересует биологов,- границы между неживым и живым.

открыть спойлер
Вряд ли можно сомневаться в том, что организмы, которые превратились в окаменелости, были вполне живыми, и, таким образом, их нельзя отнести к области перехода от преджизни к жизни". Таково в общих чертах мое мнение по этому вопросу, высказанное еще в 1962 году.

Эти выводы приложимы и к молекулярным ископаемым.

Все мы представляем себе различие между органическими и неорганическими соединениями.

Но мы знаем теперь, что это различие справедливо лишь для сравнительно новой части геологической истории, для позднего докембрия и фанерозоя, когда неорганический синтез органических соединений ввиду наличия кислородной атмосферы стал невозможным.

Однако цитированные выше рассуждения неприложимы к раннему и среднему докембрию, когда Земля еще обладала бескислородной атмосферой. Тогда положение было совершенно иным.

Во-первых, как мы видели, мог идти неорганический синтез "органических" соединений.

Во-вторых, жизнь в то время была еще настолько примитивной, что на основании одних морфологических признаков часто нельзя сказать, имеем ли мы перед собой подвергшиеся фоссили-зацпи остатки живых форм или остатки неорганически синтезированных "организованных элементов".

В разд. 4-6 этой главы мы увидим, что распознать довольно разнообразные формы ископаемых остатков, относящихся к позднему докембрию, нетрудно. Хорошо представлены формы ископаемой жизни и в пластах среднего докембрия.

Но многие из "ископаемых" среднего докембрия устроены так просто, что, как мы узнаем, трудно найти черты, отличающие их от "организованных элементов". Тем более это относится к раннему докембрию: там еще не найдены структуры, которые можно с уверенностью относить к окаменелостям.

Примерно так же обстоит дело и на молекулярном уровне. Ведь неорганический синтез "органических" соединений не только был возможен, но и наверняка происходил во время раннего и среднего докембрия, причем в разных местах он протекал разными путями.

Успешные эксперименты доказали, что все необходимые для жизни соединения, вплоть до нуклеотидов и белков, могли тогда создаваться без участия организмов.

Поэтому соединение, найденное в этих древних пластах, должно обладать целым рядом особых свойств, чтобы мы могли с уверенностью отнести его к биогенным, органическим (без кавычек) соединениям и утверждать, что оно входило в состав живого организма.

Подробнее об этом мы поговорим в разд.9-И, когда речь пойдет о молекулярных ископаемых.

То, что было сказано о морфологически сохранных ископаемых остатках раннего докембрия, относится и к молекулярным ископаемым: они также пока не дают недвусмысленного доказательства существования жизни в то время.

Еще недавно специалисты относились к ископаемым остаткам раннего докембрия с большим энтузиазмом, но в последнее время преобладает осторожное отношение к ним.

Это становится понятным в свете некоторых новых результатов, полученных при изучении геохронологии докембрия в последнее десятилетие.

Но и сейчас еще некоторые авторы, ничтоже сумняшеся, описывают и морфологические, и молекулярные "ископаемые" из очень древних пластов, не отвечающие более строгим критериям, принятым сегодня.

До сих пор господствует мнение, что находки из древних пластов доказывают существование жизни, если они похожи на современные организмы.

Поскольку наше знание о молекулярных структурах и морфологических проявлениях преджизни может развиваться, следует попытаться отыскать критерии, позволяющие четко отделить преджизнь от жизни.

В 1965-1966 годах проф. Г. Юри, рассматривая аргументы за и против биологического происхождения части вещества углистых метеоритов, писал: "По-видимому, можно с уверенностью сказать, что, если бы подобные вещества были найдены на Земле, им без колебаний приписали бы биологическое происхождение".

Он не учел, что такие углистые вещества могли создаваться и абиотическим, неорганическим путем как на Земле, так и на родительских телах метеоритов.

Хотя цитированное утверждение Юри повторялось в литературе , я убежден, что к изучению жизнеподобных остатков раннего и среднего докембрия, как и к изучению вещества углистых метеоритов, надо подходить с осторожностью.

Исследуя очень древние горные породы Земли, мы, как и в случае с метеоритами, приближаемся к границе между неживым и живым.

Заключая этот раздел, подчеркнем еще раз, что в пластах позднего докембрия и фанерозоя геологи без труда отличают остатки жизни от неорганических образований, но для ранней истории Земли, для эпохи бескислородной атмосферы, такую границу между неживым и живым провести очень трудно - для геолога это не менее сложная проблема, чем для биолога.


Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №9  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 10:59 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Химическое строение молекулярных ископаемых

251.jpg

Из молекулярных ископаемых лучше всего изучены предельные углеводороды (алканы), аминокислоты и жирные кислоты.

Наиболее интенсивно изучались нормальные, разветвленные и циклические алканы с самым разным числом атомов углерода. Самыми простыми надо считать алканы с прямой цепью, так называемые нормальные алканы.

Простейший из них - метан (СШ), и с него начинается гомологический ряд, каждый следующий член которого имеет на один атом углерода и два атома водорода больше, чем предыдущий. Значит, общая формула для соединений этого ряда - СпНгп+2.

Но, как мы уже знаем из гл. VI, разд. 9, более сложные молекулы, начиная с бутана (С4Н10) и далее, могут быть построены по-разному, так что возможно несколько вариантов молекулы с одной и той же общей формулой, имеющих одинаковое число атомов углерода и водорода. Все это изомеры.

Изомеры алканов не различаются по молекулярной массе и могут быть неразветвленными, разветвленными или циклическими. В группу алканов ходят изопреноиды - биологически важные вещества, построенные из одного или нескольких изопреновых звеньев.

В литературе принята следующая классификация неразветвленных и разветвленных алканов. Нормальные алканы имеют линейные, неразветвленные молекулы с общей формулой СНз-(СН2)п-гСНз.

Изоалканы имеют разветвленные молекулы с разветвлением на конце цепи с общей формулойАнте-изоалканы - соединения с разветвлением у третьего от конца атома углерода в цепи. Их общая формулаИзопрен - это алкан с пятью атомами углерода в цепи, причем один из них - в боковой цепи.

открыть спойлер
pet-3.jpg

При анализе различных алканов, найденных в древних осадочных породах, необходимо разделить нормальные, разветвленные и циклические алканы.

Прежде всего отделяют нормальные алканы, встряхивая исследуемую смесь с гранулированным веществом, служащим в качестве молекулярного сита (диаметр пор 0,5 нм). В результате происходит частичное разделение.

Гранулы растворяют затем в плавиковой кислоте и собирают задержавшиеся в порах вещества. Дальнейшее разделение основано на том факте, что природные разветвленные изопреноиды содержат меньшее число атомов углерода, чем циклические молекулы.

Соответственно их молекулярная масса ниже. Важнейшие соединения из группы разветвленных изопреноидов имеют около 20 атомов углерода, а циклические - около 30 и более.

Газовая хроматография позволяет разделять соединения по их молекулярной массе. Такому разделению подвергаются и нормальные, и разветвленные, и циклические алканы.

Затем их фракции собирают и анализируют с помощью масс-спектрометра, как описано ниже. Иногда часть пробы прямо вводится в масс-спектрометр, как показано на фиг.

Из битуминозного вещества сравнительно молодых сланцев формации Грин-Ривер, о которых шла речь в предыдущем разделе (им всего 0,06 млрд. лет), был выделен полный спектр прямых"разветвленных и циклических алканов .

В более древних отложениях - в сланцах Нансач и в железорудной формации Соуден меньше молекул с большой молекулярной массой.

Это может объясняться двумя причинами: или в то...
Это может объясняться двумя причинами: или в то время не было еще таких соединений, или же они были разрушены впоследствии, в процессе диагенеза и (или) метаморфизма этих пород.

Второе объяснение кажется более вероятным, поскольку крупных молекул становится заметно меньше уже в сланцах Антрим, которому всего 0,265 млрд. лет, а это соответствует середине фанерозоя, когда жизнь уже была вполне развита.

Далее, надо отметить, что состав сохранившихся алканов мог зависеть и от того, в какой среде шло отложение осадков.

Кальвин сообщает, что у современных организмов имеется разный набор алканов в зависимости от того, обитают ли они в море или в пресной воде.

Не исключено, что различия в наборе нор-мальных алканов (для Грин-Ривер характерно наиболее высокое содержание соединений Ci?, для сланцев Антрим и Нансач - С]з, для сланцев Соуден - также С17;) объясняются точно так же.

Жаль, что из-за отсутствия достоверных окаменелостей мы не можем определить, где шло образование докембрийских отложений-в океане или в пресноводных озерах ( гл. XIII, разд.14). Чтобы узнать все это, необходимы еще длительные исследования.

Но вернемся к рассмотрению алканов из древних осадочных пород. Как уже отмечалось, они, вероятно, представляют собой -фрагменты молекул хлорофилла или хлорофиллоподобных веществ.

Молекула современного хлорофилла имеет в центре атом металла, соединенный координационными связями с атомами азота порфиринового кольца, которое построено из атомов углерода, водорода и азота.

К этой центральной группе присоединены различные боковые группы, в том числе длинная цепь фитила - остатка разветвленного алкана с 20 атомами углерода.

Эта цепь присоединена к центральной части молекулы хлорофилла эфирной связью .

Центральная часть молекулы хлорофилла обладает высокой реакционной способностью, и после смерти организма, содержащего хлорофилл, она разрушается сравнительно быстро.

А длинный хвост после окисления и декарбоксилирования пре-кращается в малоактивную молекулу углеводорода - пристана (С19) или фитана (С20).

Эти разветвленные изопреноиды относятся к ряду алканов и могут долго сохраняться в осадках, если диагенез и метаморфизм пород был не слишком сильным,Конечно, вполне возможно, что эксперименты тина тех, что описаны в гл. VI, покажут в будущем, что такие алканы легко синтезируются неорганическим путем в условиях первичной атмосферы.

В самом деле, они образуются при промышленном синтезе этилена.

Правда, этот процесс идет при строго регулируемых условиях, при высокой температуре и высоком давлении во -время крекинга, т. е. в условиях, ничем не напоминающих первич-згую атмосферу.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №10  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 11:00 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Если такие алканы и в самом деле могли синтезироваться неорганическим путем, то это означает, что их обнаружение в вытяжках битумов из древних и очень древних пород не может служить доказательством биологического происхождения этих битуминозных веществ.

Другими словами, это уже не аргумент в пользу существования молекулярных ископаемых. Но есть еще одно доказательство того, что алканы битуминозного вещества древних осадков имеют биологическое происхождение.

Это примечательное отсутствие во всех изученных до сих пор пробах изопреноида С]7. При диагенезе, шедшем после осадкообразования, молекулы фитана и поистана могли "сломаться" в любом месте пени атомов углерода.


Если разрыв происходит до Cisr то он захватит и С17, и при этом останется крупный фрагмент - молекула Си;

Пои распаде молекул фитана (С20) и при-стана (CIQ) образование фрагмента С17 маловероятно. В то же время если находимые сейчас вещества представляют собой не продукты распада биогенных соединений, а продукты неорганического синтеза, то молекула С]?

должна встречаться в них не реже, чем Ci6 и С|8 ведь синтез, вероятно, шел путем последовательного присоединения новых звеньев, и вероятность образования молекулы С|7 была такой же, как и изопреноидов Cie и Cis- Итак, неважно, образовались ли фитан и пристан при распаде именно хлоро-филлоподобных соединений (кстати, есть предположение, что это продукты распада восков [И]).

Так или иначе, соотношение изопреноидов с разным числом атомов углерода свидетельствует о том, что речь должна идти о продуктах распада каких-то биогенных соединений, а не о веществах, синтезированных неорганически.

Вернемся теперь к алканам, найденным в формации Фиг-Три (Южная Африка), возраст которой составляет более 3,2 млрд. лет. Мы уже говорили о том, что происхождение этих алканов остается не совсем ясным.

открыть спойлер
Среди них присутствуют не только молекулы С[7, но и сравнительно много других, более высокомолекулярных алканов. Возможно, это продукты разложения не только хлорофилла, но и других, более сложных веществ.

Однако не ис-ключено, что это, напротив, продукты неорганического синтеза, сходного с процессом Фишера - Тропша, который используется сейчас в промышленности для производства синтетического бензила и парафинов.

Оро и Нунер считают, что вопрос требует дальнейшего изучения; такого же мнения придерживается Мак-Леод .

С этим согласны и многие геологи, в том числе и я.

Но, с другой стороны, если подтвердится сообщение об оптической активности аминокислот из Фиг-Три , то для многих специалистов это будет неопровержимым доказательством биогеннойприроды данных соединений.

Впрочем, и тогда останутся кое-какие сомнения ( гл. XIV, разд.2). Вернемся теперь к циклическим изопреноидам из древних осадочных пород.

Как явствует из графиков, приведенных на фиг.58, здесь могут встречаться молекулы С27-Сзо. Присутствуют разные изомеры этих соединений: вещества с одинаковой молекулярной массой проходят через колонку газового хроматографа с разной скоростью.

Это объясняется тем, что разные вещества одной молекулярной массы по-разному взаимодействуют с жидкостью, no-врывающей стенки трубки хроматографа, и в этом проявляются различия в структуре молекул изомеров. Затем циклические изопреноиды анализируют на масс-спектрометре.

Как уже сказано в гл. VI, разд.9, масс-спектрометр (или масс-спектрограф, смотря по обстоятельствам) используется в таких исследованиях потому, что он позволяет определить, на какие фрагменты распадается большая молекула при ионизации, которой анализируемое соединение подвергается в приборе.

Так, циклические изопреноиды с молекулярными массами 372, 386 и 400, предварительно разделенные на газовом хроматографе, дают при ионизации обломок с молекулярной массой15.

Это группа СНз (атомная масса углерода равна 12, водорода - 1), стоявпая на конце цепи.

Этот факт наряду с тем, что в этих соединениях не обнаружены атомы кислорода и азота, а также некоторые другие соображения, о которых мы здесь не будем говорить, убеждают нас в том, что все три соединения являются полностью насыщенными углеводородами.

ругие сравнительно устойчивые фрагменты обладают молекулярными массами 217.

Дальнейший анализ показал, что они содержат три и два кольца соответственно. Спектры этих соединений удовлетворительно совпадают с масс-спектром соединения С29, ситостана, синтезированного в лаборатории.

Значит, между этими молекулами и ситостаном существует близкое сходство. Это заставляет предполагать, что по крайней мере данная фракция битуминозной вытяжки из сланцев Грин-Ривер представляет собой ситостан.

Изопреноид Сзо, выделенный с помощью газовой хроматографии из сланцев Грин-Ривер, сильно отличается по своей структуре от изопреноидов С27-С29. Здесь мы видим высокий пик, соответствующий фрагменту с молекулярной массой.

Кроме того, видны пики более легких фрагментов. Это сильно напоминает спектр искусственно синтезированного углеводорода лупана, структурная формула которого дана на фиг.

Наконец, жирные кислоты были извлечены из керогена сланцев Макминн (1,6 млрд. лет). Они представлены соединениями СЦ-С21 .

Наличие жирных кислот также свидетельствует о том, что сложные формы жизни существовали уже 1,6 млрд. лет назад, хотя это свидетельство не такое прямое, как в случае алканов.

В процессе превращения в кероген исходный биологический материал подвергался сильным изменениям, а при экстрагировании из этих остатков растворимых веществ они также претерпели самые различные превращения.

И все же нет сомнений в том, что дальнейшие исследования и здесь дадут много интересного. Жирные кислоты открыты уже в кремнистом сланце из формации Ган-флинт, в железорудной формации Соудеп и в серии Онвервахт.



Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №11  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 11:03 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Ископаемые остатки позднего докембрия

Image5.gif

Наши представления о бедности первых страниц палеонтологической летописи требуют уточнения.

О докембрийских ископаемых остатках существует довольно большая литература, но большинство этих остатков относится к позднему докембрию. Они ненамного старше своих потомков - организмов кембрийского периода.

Хотя организмы позднего докембрия не имеют прямого отношения к проблеме происхождения жизни, мы рассмотрим здесь три примера ископаемых остатков организмов, относящихся к этому периоду, с тем чтобы подчеркнуть различие между ископаемыми остатками позднего докембрия и остатками жизни более ранних периодов, которым посвящена эта глава в целом.

Мы познакомимся с остатками фауны позднего докембрия из Австралии; с позднедокембрийскими рифами из водорослевых известняков; с богатой микрофлорой докембрия Северной Америки.

Эти остатки свидетельствуют, что уже в конце докембрия жизнь была хорошо развита и дифференцирована на животное и растительное царства.

открыть спойлер
Единственное принципиальное различие между формами жизни позднего докембрия и раннего фанерозоя состоит в том, что у некоторых групп животных в фанерозое развились раковины, скелеты и другие твердые образования, хорошо сохраняющиеся в процессе фоссилизации.

Другая причина, долго заставлявшая проводить резкую грань между формами жизни позднего докембрия и раннего фанерозоя, заключается в том, что до недавнего времени геологи, изучавшие докембрий, интересовались только изверженными и метаморфическими породами.

Именно в этих породах содержится основной запас минеральных богатств докембрия, и геологи-разведчики в поисках полезных ископаемых не обращали особого внимания на осадочные породы.

Только в последние десятилетия положение изменилось: исследования докембрийской жизни привлекли к себе широкое внимание, и докембрием стали заниматься геологи, работа которых не связана непосредственно с нуждами промышленности.

В результате были сделаны интересные находки, обсуждаемые здесь. Конечно, в последующие годы можно ждать новых открытий.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №12  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 11:08 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Ископаемые остатки раннего докембрия?

image005.jpg

После обнаружения флоры формации Ганфлинт начались активные поиски еще более древних ископаемых остатков.

Чем глубже мы уходим в даль времен, тем такой поиск становится труднее.

Как указано в предыдущей главе, предпринимать такие поиски можно лишь в тех районах древних щитов, где серии осадочных пород со времени своего образования не претерпели сильных подвижек, таких, как захоронение в геосинклиналях или тектоническое дробление в поясах складчатости.

Пласт осадочных пород останется сравнительно тонким и избежит значительного метаморфизма лишь в тех местах, где опускание и седиментация были не слишком сильными. Поэтому нам надо искать области, бывшие во время отложения осадков уже относительно стабильными.

Геологи называют их форландами или эпиконтинентальными осадочными бассейнами. Более того, нужно, чтобы такая область не была заметно затронута позднейшими горообразованиями, иначе древние осадки подвергаются метаморфизму и содержащиеся в них окаменелости разрушаются.

Такие "неповрежденные" районы называются кратонными. Как мы узнали из предыдущей главы, на обширном Африканском щите есть несколько таких сравнительно устойчивых областей.

Древнейшая из них, насколько мы знаем,- Трансваальский или Каапваальский, кратон, к которому относится система Свазиленд.

открыть спойлер
2.gif

Эта система делится на две серии: древняя, Онвервахт, и более молодая, Фиг-Три .

Первая в основном представлена мощной толщей вулканических пород - ультраосновных, основных и средних лав, на которых залегают риолитовые туфы. Однако в вулканическую серию включены прослои тонкозернистых осадочных пород, главным образом кремнистых сланцев .

Формация Фиг-Три состоит главным образом из осадочных пород, хотя вблизи ее подошвы и кровли обнаружены в большом количестве изверженные породы.

Для нижней части формации Фиг-Три характерны полосчатые кремнистые сланцы, железняки, тонкослоистые сланцы, а верхние пласты состоят из более грубозернистых осадков.

Именно в тонких осадках, в сланцах и кремнистых сланцах, найдены остатки, которые считают окаменелостями. Поскольку это наиболее изученный из всех районов, в которых найдены ископаемые остатки, относимые к раннему докембрию, я приведу здесь его описание .

Система Свазиленд - древнейшая серия Южной Африки; более того, это древнейшая из всех известных осадочных серий. Пока можно лишь сказать, что ее возраст свыше 3,2 млрд.

Но не исключено, что датирование изверженных пород Онвервахт принесет нам более точные сведения об аб-солютном возрасте проблематичных ископаемых остатков, столь обильных в породах системы Свазиленд.

Вулкано-кластическая серия системы Свазиленд отличается большой мощностью (общая мощность достигает более 10 ООО м)[3, 4, 84].

Впрочем, эта оценка получена путем суммирования мощности отдельных местных разрезов и не обязательно означает, что есть район, где она достигает этой величины.

Во время осадконакопления такие осадочные бассейны не просто опускались, но и смещались, часто к так называемому форланду, и новые осадки отлагались не прямо над предыдущим, а рядом с ними.

Такая картина хорошо известна, например, для третичных отложений, окаймляющих Мексиканский залив, и для отложений верхнего карбона в Рурском бассейне .

Во всяком случае, система Свазиленд действительно является очень мощной. Поэтому некоторые авторы предполагают, что структуры, найденные в самых нижних толщах серии Онвервахт, должны быть гораздо древнее структур из Фиг-Три.

Но это не обязательно так. В верхнем карбоне серии почти такой же мощности отлагались всего за 0,05 млрд. лет, а между тем возраст системы Свазилендпока известен с гораздо большей ошибкой - "более 3,1-3,2 млрд. лет".

И хотя некоторые исследователи и считают, что нельзя сравнивать осадочные серии раннего докембрия с позднейшими геосинклиналями, мы можем рассматривать формации Онвервахт и Фиг-Три вместе.

Как явствует из обзора Клиффорда по радиометрической датировке горных пород Африки , возраст системы Свазиленд еще не вполне известен.

image137.jpg

Сейчас удалось определить возраст многих гранитов, окружающих сланцевые пояса системы Свазиленд, но полученные величины очень разноречивы.

Разброс данных наводит на мысль, что эти граниты образовались уже после свазилендского горообразования. Значит, можно предположить, что свазилендская вулкано-кластическая серия древнее самого древнего из этих гранитов, т. е. ее возраст превышает 3240 300 млн. лет.

Пока существует только одно прямое доказательство этого: гранит G4, для которого возраст по монолиту определен в 2,9 млрд. лет, дает интрузии в свиту Модис, самое верхнее подразделение системы Свазиленд, а значит, он моложе, чем Фиг-Три и Онвервахт.

В системе Свазиленд описаны мелкие сферические и нитчатые формы размером около 20 мкм.

Их можно обнаружить и на тонких шлифах, и в материале, полученном путем мацерации. В этих структурах (во всяком случае, в их наружных частях) присутствует углистое вещество.

На репликах со шлифов были выявлены с помощью электронного микроскопа еще более мелкие (менее 1 мкм в диаметре) структуры. Их реальность не вызывает сомнений.

Они включены в хорошо изученные породы. При обработке пород была предотвращена всякая возможность загрязнения извне.

Основные формы сферических структур из Фиг-Три показаны на фото. Их можно разделить на несколько типов.

Нитчатые формы из формации Фиг-Три показаны на фото 24, а более мелкие, палочковидные структуры - на фото.

Организованные элементы из серии Онвервахт показаны на фото.

Итак, в сериях Фиг-Три и Онвервахт системы Свазиленд встречаются разнообразные организованные элементы. Пока не доказано, что они имеют биогенную природу, т. е. являются настоящими ископаемыми остатками жизни раннего докембрия.

Вещество этих структур, во всяком случае вещество их наружных оболочек, анализировалось различными тонкими методами и единогласно признано органическим.

Иначе говоря, оно содержит соединения углерода, но является ли оно истинно органическим, т. е. созданным организмами, пока неизвестно.

Возможно, это "органическое" вещество, имеющее абиогенную природу; об этом уже говорилось в разд.10 данной главы. Ни одна черта морфологии обнаруженных структур не свидетельствует ясно об их биологическом происхождении.

У них не удается выявить какое-либо тонкое внутреннее строение, не обладают они и причудливой внешней формой, которая свойственна некоторым ископаемым из сланцев Ганфлинт.

Пока дальнейшие исследования не принесли более надежных доказательств биогенной природы этих структур, нам придется называть их строго нейтральным термином "организованные элементы".

Если морфология вновь найденных структур с несомненностью будет признана "живой", то это послужит доказательством того, что найденные соединения углерода действительно можно назвать органическими.

И наоборот, если будут найдены несомненные молекулярные ископаемые, доказывающие наличие жизни в период образования серий Онвервахт и Фиг-Три, то сильно возрастет вероятность того, что "организованные элементы" действительно представляют собой фосоилизированные остатки ранней жизни.

Но пока вопрос остается открытым.


Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №13  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 11:09 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Ископаемые раннего докембрия

Продвигаясь дальше в глубь истории Земли, мы находим лишь очень небольшое число окаменелостей.

Первая находка этого рода была сделана в Южной Родезии Мак-Грегором в 1940 году. Это биогенные известняки (см. следующий раздел), до сих пор остающиеся одним из самых древних свидетельств существования жизни на Земле, - их возраст составляет более 2,7 млрд. лет.

Затем появилось описание первых настоящих ископаемых остатков - они были найдены на Канадском щите. Их возраст известен лишь приблизительно: считается, что им около 2 млрд. лет.

Следовательно, они почти на 1 млрд. лет моложе биогенных известняков из Южной Родезии. За этой важной находкой ископаемых совершенно немыслимой ранее древности последовало обнаружение молекулярных ископаемых .

Эти органические молекулы, по мнению специалистов, имеют биогенную природу. Они также найдены в Канаде, их возраст более 2,7 млрд. лет.

Итак, древнейшие макроскопические биогенные отложения - известняки Мак-Грегора - й древнейшие из молекулярных биогенных отложений попадают в одну возрастную группу.

открыть спойлер
Все эти достижения вызвали усиление поисков еще более древних осадочных пород, в которых могли бы содержаться биогенные отложения.

Но области, перспективные для таких поисков, ограничены. Как мы видели в гл. XI, эти породы можно встретить только в тех частях древних щитов, которые уже очень давно не подвергались интенсивному складкообразованию или метаморфизму.

1264336784_evol-stat-khromosomi.jpg

Ни микроскопические, ни молекулярные ископаемые не имеют шансов сохраниться при таких "переворотах".

Сейчас известен только один район, каким-то чудом не затронутый сильными геологическими пертурбациями с самого раннего докембрия. Это район, занимаемый системой Свазиленд, охватывающей серии Онвервахт и Фиг-Три (Южная Африка), возраст которых превышает 3 млрд. лет.

Породы этой формации, несмотря на свой солидный возраст, подверглись лишь слабому метаморфизму. В них найдены и истинные, и молекулярные ископаемые.

Все же, как мы узнаем из разд.11 и 17 этой главы, нельзя с уверенностью утверждать, что эти так называемые органические молекулы и структуры, определенные как ископаемые остатки, имеют действительно биогенное происхождение.

Сейчас мы рассмотрим ископаемые остатки ранней жизни в следующем порядке: макроскопические биогенные отложения, молекулярные биогенные отложения, или молекулярные ископаемые, и, наконец, собственно ископаемые.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №14  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 12:00 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Каких еще открытий можно ожидать в этой области

В двух предыдущих разделах мы показали, что присутствие некоторых типов молекул в древних и очень древних осадочных породах может служить доказательством существования жизни в тот период, когда происходило их отложение.

Для читателей, пропустивших эти два раздела из-за слишком специального характера изложенного в них материала, даю сжатое резюме: жизнь существовала на Земле уже в самый ранний период геологической истории, и молекулярные ископаемые могут дать нам ключ к восстановлению некоторых черт метаболизма ранней жизни.

Только что мы говорили об обнаружении в древних осадочных породах нескольких соединений, принадлежащих к изопреноидным разветвленным алканам.

Возможно, они представляют собой фрагменты молекул хлорофилла или подобных соединений. Значит, не исключено, что в ту раннюю эпоху развития жизни уже существовал органический фотосинтез.

Заметим, что мы пока не можем определить точнее, какой это был фотосинтез - фотолитотрофный или фотоорганотрофный. Дело в том, что молекулы разных хлорофиллов, присутствующих сейчас в клетках растений и различных фотосинтезирующих бактерий, очень сходны по структуре.

Кроме то-го, хлорофиллы различаются строением центрального ядра молекулы, а оно, как мы видели, разрушается легче, чем парафиновый хвост, и не сохраняется в отложениях. Существование молекулярных ископаемых открывает широкие перспективы для применения современных методов химического анализа.

открыть спойлер
Даже если исходные крупные молекулы в процессе диагенеза разложились, то при некоторых обстоятельствах удается по структуре сохранившихся фрагментов понять, от молекулы какого типа происходят эти фрагменты.

Когда химики-органики получат достаточно фактов, они смогут, подобно детективу, по нескольким уликам восстанавливающему события, или археологу, рисующему мертвый город по нескольким обломкам камней, воссоздать вероятную модель ранней жизни.

Среди других соединений будут исследованы, например, пигменты. Из них наиболее многообещающими надо считать порфирипы , к которым относится также хлорофилл и хлорофиллоподобные соединения (петропорфнрин упоминается на фиг.61).

Другое важное направление исследований - дальнейший анализ растворимых фракций керогена; пока он выполнен лишь на сланцах Грин-Ривер, которым, как мы знаем, всего 0,06 млрд. лет. Можно ожидать и новых усовершенствований в технике анализа докембрийских осадочных пород.

Как пример можно привести конструкцию установки, созданной Мэрфи и сотр. Они соединили ЭВМ с комбинированным газовым хроматографом - масс-спектрографом, показанным на фиг.

Машина автоматически выдает данные каждые четыре секунды. Это позволяет выявить вещества, содержащиеся в вытяжке из породы в самых малых количествах.

Все данные накапливаются в памяти ЭВМ, что облегчает дальнейший структурный анализ. Это устройство пока также опробовано только на сланце Грин-Ривер.

На фиг.68 перечислены органические соединения, найденные к настоящему времени в осадочных породах. Большинство из них обнаружено или в фанерозое (породы возрастом 6 10е лет и моложе) или позднем докембрии (1,8 10м--6 10е лет).

Находки из раннего и среднего докембрия составляют пока меньшинство, но активные поиски, продолжающиеся сейчас в этом направлении, скоро принесут нам много нового.

В двух предыдущих разделах этой главы мы смогли коснуться лишь немногих из найденных соединений. Итак, изучение молекулярных ископаемых дополняет экспериментальный подход к проблеме происхождения жизни, о котором рассказано в гл. VI.

С помощью экспериментов удалось выявить множество путей, по которым синтез "органических" молекул может происходить в условиях, имитирующих первичную атмосфе-ру, без участия организмов.

В то же время изучение молекулярных ископаемых позволяет понять, какие из этих путей осуществлялись на деле.

Такое наступление на проблему происхождения жизни с двух сторон предложил еще в 1937 году голландский микробиолог Клюйвер .

Он с умыслом вынес эту идею в заго-ловок публичной речи, которая получила широкую известность в Голландии и произвела бы, конечно, большое впечатление и за ее пределами, если бы она была произнесена не на малораспространенном голландском языке.

Название этой речи - s Levens Nevols ("Туманы жизни") -палиндром, читаемый по-голландски одинаково как слева направо, так и справа налево.

Эта двусторонность должна напоминать, что наше понимание жизни будет основано, с одной стороны, на экспериментах, показывающих, какие вещества могут быть синтезированы, с другой - на палеонтологических изысканиях, раскрывающих действительные события прошлого.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №15  СообщениеДобавлено: 29 ноя 2013, 12:02 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Макроскопические биогенные отложения

Древнейшие макроскопические биогенные отложения найдены пока только в Южной Африке, в области Булавайо, Южная Родезия.

Система Булавайо составляет значительную часть родезийских докембрийских поясов и состоит из базальтовых и андезитовых лав, сменяющихся вулканическими брекчиями и тонкими прослоями осадочных пород, такими, как полосчатые железорудные формации, граувакки, конгломераты и линзы известняка.

Из последних особенный интерес представляет серия Доломит, разрабатываемая в области Булавайо с целью добычи извести.

Серия Доломит состоит из известняка и доломита (известняк, содержащий магний). В некоторых пластах известняка можно видеть странные слоистые структуры.

На верхней поверхности этих пластов видны ряды сводов или тонких зубчатых структур. В разрезе видно, что они сложены из тонких слоев, более или менее повторяющих своды или зубцы поверхности.

В середине сводов эти слои достигают толщины порядка 3 мм, а к краям сильно сужаются. Но описание мало что дает; лучше всего рассмотреть рисунки и фотографии борта карьера, на которых видно общее расположение пластов, и фотографии травленых шлифов, на которых видны детали строения.

открыть спойлер
Эти отложения обладают следующими отличительными признаками: сводчатая или зубчатая форма; приуроченность к определенным пластам (они не разбросаны беспорядочно в известняке); тонкослоистая микроструктура.

В этой микроструктуре есть определенная регулярность; она, правда, не так хорошо выражена, как правильность остатков скелетов, но известно, что подобным строением обладают и известняки, образованные водорослями в более поздние периоды геологической истории.

В то же время эта микро-структура непохожа на структуру неорганических осадочных толщ с ритмичным строением: в этих последних никогда не наблюдается чередования более регулярных слоев с совершенно иначе устроенными "колонками", столь типичными для структуры отложений серии Доломит.

Основываясь на всем этом, Мак-Грегор еще в 1940 году сделал верный вывод, что это биогенные отложения, сформировавшиеся во время образования известняковой серии.

Биогенные известняки системы Булавайо очень важны для установления минимальной продолжительности существования жизни на Земле. Поэтому Янг подробно занялся проблемой их происхождения.

Ведь в известняках встречаются и необычные структуры неорганического происхождения. Они тоже бывают очень разнообразны по форме: могут быть слоистыми, ленточными, волнистыми, зубчатыми.

Одна структура, так называемый "конус в конусе", очень похожа на "зубчатые ленты" серии Доломит. Но по микроструктуре она совершенно несхожа с известняками водорослевого происхождения, и ее никогда нельзя спутать с ними.

Таким образом, хотя не каждый аномальный известняк надо обязательно считать биогенным, структуры, созданные организмами, всегда можно отличить от неорганических.

В серии Доломит Янг отграничил несомненно биогенные структуры от тех, которые нельзя с уверенностью отличить от ритмических неорганических структур и которые, таким образом, могут иметь и неорганическое происхождение .

Итак, образования, впервые описанные МакТрегором, подверглись детальному критическому анализу и только после этого были приняты как доказательство существования жизни на Земле в ту отдаленную эпоху.

Места находок этих древних известняков встречают в разных обнажениях системы Булавайо, поэтому трудно установить подробную стратиграфию серии Доломит.

Во всяком случае, все пласты Булавайо пронизаны дайками более молодых гранитных пород (а именно пегматитов, очень грубозернистых гранитов), абсолют-ный возраст которых составляет 2640-2650 млн. лет .

Значит, серия Булавайо должна быть еще древнее, поэтому обычно считают, что возраст серии Доломит и ее известняков составляет "свыше 2,7 млрд. лет".

Впрочем, некоторые авторы соотносят систему Булавайо Южной Родезии с южноафриканской системой Свазл-ленд; тогда возраст наших известняков будет "свыше 3,2 млрд. лет".

Пока не все согласны с этой поправкой, и я из осторожности указываю здесь нижний предел - "свыше 2,7 млрд. лет". Биогенные отложения, описанные Мак-Грегором, и сейчас остаются древнейшими из тех, что нам известны.

Но это не единственный пример подобных образований, относящихся к раннему докембрию. Например, на фото 12-15 показаны хорошо развитые структуры этого рода из докембрия Финляндии , а в разд.14 этой главы мы познакомимся с подобными отложениями Канадского щита.

Возраст финских находок, как полагают, составляет "более 1780 млн. лет"; они, видимо, относятся к среднему докембрию.

Я упоминаю их здесь в основном из-за сходства их структур и с отложениями раннего докембрия из Южной Родезии, и с находками из Сахары (см. разд. 5 этой главы).

Сравнив все эти образования, читатель поймет, почему мы, геологи, не колеблясь принимаем биогенное происхождение таких отложений. Возникает вопрос, могли ли водоросли откладывать известняк в условиях бескислородной первичной атмосферы?

Во всяком случае, отложение известняка вполне совместимо с некоторыми формами современной анаэробной жизни (подробнее об этом см.в гл. XIV, разд.10), так что этот пункт, по-видимому, не вызывает затруднений.


Автор статей: М. Руттен

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 59 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Текущее время: 12 дек 2017, 17:48

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Вы не можете начинать темыВы не можете отвечать на сообщенияВы не можете редактировать свои сообщенияВы не можете удалять свои сообщенияВы не можете добавлять вложения
Перейти: