Бактериальная палеонтология

Чт, 05/28/2015 - 11:40


Так выглядят современные цианобактерии под микроскопом (слева) и в обычном аквариуме (справа)


Найденный в Антарктиде метеорит ALH 84001 (верхний снимок). Внутри него были обнаружены крошечные (до 100 нанометров) образования, напоминающие окаменевшие бактерии (нижний снимок)

Эукориоты (одноклеточные) цианобактерии; трибрахидумы
(на переднем плане)

Строматолиты (пирамидки); кремнистые биоты (внизу); столбчатый строматолит (на переднем плане); красная водоросль

Итак, вооружившись новейшей техникой и нырнув с ее помощью на три миллиарда лет глубже в историю Земли, ученые смогли добыть массу занимательнейшей информации, но в конце концов уперлись в ту же проблему, что и при первых исследованиях нижней границы кембрия. Прямых и непосредственных следов более ранней жизни нет, но косвенные улики указывают на ее существование. Пожалуй, в наше время именно период ранее, чем 3,8 млрд. лет назад следовало бы называть криптозоем — эрой скрытой жизни.
Сейчас все больше укрепляет свои позиция теория, согласно которой химические процессы, приведшие к возникновению живой клетки, были запущены еще на стадии формирования солнечной системы, в газопылевом облаке, послужившем для нее материалом (см. статью академика В. Пармона «Новое в теории появления жизни», НиТ №11, 2011 г.). Не исключено, что уже на стадии планетарного облака в этом направлении были достигнуты впечатляющие успехи, и жизнь возникла не на Земле. В связи с этим хотелось бы подробнее остановиться на теме, которая всегда вызывает большой интерес у широкой публики, поговорить об исследовании метеоритов на предмет нахождения в них следов внеземной жизни.

На сегодняшний день целый ряд небесных камней, подозрительных на наличие остатков живых организмов, были исследованы специалистами. Среди них наиболее известны следующие:
Углистый метеорит «Мурчинсон», упавший 28 сентября 1968 г. близ одноименной деревни в Австралии в штате Виктория. Общий вес этого гостя из космоса составлял 108 кг, и его падение надолго запомнилось жителям деревни.

Углистый метеорит «Оргей», упавший в 1864 г. во Франции. Главные сюрпризы исследователям он преподнес спустя сто лет после своего падения.
В 1962 г. углистый метеорит весом 21 кг был найден в Казахстане на пахотном поле в шести километрах от села Ефремовка. Согласно обычаю он был назван по населенному пункту. Когда именно упал камень, точно неизвестно, но один из местных старожилов наблюдал, как в тридцатых годах «летом за селом с неба падал камень с громом и ярким светом». Поскольку метеорит длительное время пролежал в почвенном слое, при его изучении приходится учитывать возможность загрязнения метеорита земным веществом — как органическим, так и минеральным.

Крупнейшим углистым метеоритом, найденным на Земле, является метеорит «Альенде», упавший 8 февраля 1969 г. в Мексике. При падении он разбился на множество осколков, которые выпали на территории 50×10 км. По косвенным данным общую массу вошедшего в атмосферу небесного тела оценивают в 5 тонн, но суммарная масса обломков, которые удалось обнаружить, составляет 3 тонны. Ныне они находятся в различных музеях и институтах мира. В институте Вернадского РАН хранятся осколки общим весом 11740 граммов. «Альенде» — самый древний из обнаруженных метеоритов: он имеет возраст около 4,567 млрд. лет.

Особое место в этом ряду составляет обломок весом 1,93 кг, найденный в 1984 г. в Антарктиде — так называемый «марсианский метеорит ALH 84001». Он относится к очень редкому типу находок, представляющих собой обломки марсианской поверхности, выброшенные в космос мощнейшим вулканическим взрывом либо вследствие падения на Красную планету крупных космических тел. За всю историю изучения метеоритов обнаружено 34 подобных осколка. Установить их происхождение удалось, сравнивая изотопный состав газа, содержащегося в метеоритах в микроскопических количествах, с данными анализа марсианской атмосферы, сделанных аппаратами «Викинг».

Так вот, все вышеперечисленные метеориты, в том числе и ALH 84001, содержат в себе структуры сходные со следами ископаемых микроорганизмов в земных геологических породах. Первые публикации на эту тему появились еще в 60-е годы XX столетия, но широкая научная общественность первое время со скептицизмом восприняла идею о том, что вышеуказанные структуры являются следами внеземной жизни. Однако данные, накопленные за последние годы бактериальными палеонтологами, работают против скептиков. В частности, на сегодняшний день не вызывает сомнений, что исследователи имеют дело не с земными загрязнениями. Но спор еще не окончен. Противники теории биогенного происхождения этих образований указывают на сходства их структуры со структурой некоторых земных минералов, которые считаются абиогенными (имеющими неорганическое происхождение). Примером такого минерала является керит — разновидность углеродного битума. В качестве возражения на этот аргумент обычно высказывают сомнение в абиогенном происхождении керита. Если скептики не правы, то в метеорите «Альенде» мы имеем следы жизни, которые почти на миллиард лет древнее земных образцов, — и граница существования «явной жизни» снова существенно сдвигается.

В наше время наряду с теорией возникновения жизни в планетарном облаке существует также гипотеза, что жизнь появилась на какой-то неведомой планете земного типа в глубинах вселенной, и ее семена были занесены в Солнечную систему в анабиотическом состоянии в замороженных ядрах комет. Возможно, это действительно так, но тогда вопрос о принципиальных условиях появления во Вселенной живых организмов остается открытым.

Другие материалы рубрики


  • ...Как считают китайские ученые, может случиться так, что все загадки древних рептилий будут разгаданы благодаря одной находке. На востоке Китая палеонтологи обнаружили самое крупное в мире «кладбище» динозавров, где более 54 тонн составляют останки утиноклювых динозавров. Последняя крупная находка большого количества окаменелых останков динозавров была совершена во время экспедиции, начавшейся в марте 2008 года. Основные открытия палеонтологов пришлись на район населенного пункта Лунду, где на участке длиной 300 и шириной 10 метров были обнаружены более трех тысяч окаменелых останков динозавров. Находки ученых помогут пролить свет на историю исчезновения древних животных...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • В 1851 г. в Лондоне по инициативе принца-консорта Альберта, супруга королевы Виктории, состоялась Первая Всемирная промышленная выставка, которую ее современники называли также Всемирным конгрессом продуктов и производителей. Для размещения экспонатов предполагали построить специальное здание, в связи с чем был объявлен конкурс проектов. Множество эскизов отвергли на том основании, что их архитектурный стиль был слишком традиционным, тогда как по замыслу устроителей предназначенное для выставки здание должно было отличаться «такой особенностью, которая отражала бы современный уровень развития строительной техники в Англии».
    Наконец, архитектор и управляющий садами герцога Девонширского Джозеф Пакстон предложил проект, который ошеломил всех. Он полагал, что сооружение, призванное быть символом достижений прогресса, должно быть построено не из камня, а из стекла и металла.
    Детище Пакстона, возведенное за считанные недели в лондонском Гайд-парке, вошло в историю по названием Хрустальный Дворец и в настоящее время упоминается во всех учебниках по строительному искусству. Уникальное сооружение для своего времени, оно положило начало целой эпохи в архитектуре и стало образцом для проектировщиков выставочных павильонов на многие годы вперед.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Когда в позапрошлом веке ученые, одного за другим, начали извлекать из земли вымерших в незапамятные времена огромных животных: мегалозавра, игуанодона, гилеозавра и т. д., им прежде всего бросилось в глаза сходство в строении костей с современными рептилиями: ящерицами и крокодилами. Вот и получила эта группа ископаемых существ название «чудовищные ящерицы» — динозавры. Более столетия в ученых кругах господствовало мнение, что и по образу жизни, и по физиологическим своим особенностям динозавры ближе всего стояли к нынешним пресмыкающимся. Считалось, что они были холоднокровными, т. е. температура их тела зависела от температуры окружающей среды. При реконструкции внешнего облика динозавров их, как правило, изображали покрытыми голой чешуйчатой кожей. Но палеонтологические исследования в конце XX — начале XXI вв. внесли существенные коррективы в это устоявшееся представлени

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Динозавры, которые были раскопаны в Нигере, были так необычны, что понадобилось почти два года, чтобы классифицировать их. Первым было найдено существо с гребнем на спине и зубами, похожими на зубы крокодила, которое рыбачило в реках Западной Африки сто миллионов лет тому назад. Затем ученые открыли примитивного длинношеего ящера, который был "живым ископаемым" уже сто миллионов лет тому назад, когда он бродил по африканским болотам. Фактически, он выглядел на сорок миллионов лет старше. Последним был Нигерзавр, загадочный растительноядный ящер с головой, похожей на лопату, и сотнями зубов, который выглядел удивительно причудливым даже для видавших виды палеонтологов. С другой стороны, в Африке отсутствовали типичные для более северных районов формы рептилий, так что в некотором смысле это был "затерянный мир".

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Всю историю палеонтологической науки принято делить на два периода: додарвиновский и последарвиновский. Границей между этими двумя периодами считается 1859 г. — год опубликования знаменитой книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Этот эпохальный обобщающий труд произвел революцию в естественнонаучном мировоззрении. Теперь находка любого ископаемого организма осмысливалась на совершенно ином уровне.
    В 1859 г. Дарвину было 50 лет, и на большинстве широко известных портретов автора «Происхождения видов» мы видим солидного cедобородого ученого. Между тем Чарльз Дарвин отнюдь не был кабинетным затворником, проводящим все свое время в окружении книг. Его жизнь была полна захватывающих приключений. Кроме обобщающих работ, на счету Дарвина целый ряд интересных полевых исследований, в том числе и палеонтологических. Свою научную деятельность он начал с кругосветного путешествия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • В первой трети XIX в. ученые предпочитали объяснять наличие в геологических породах останков нескольких ископаемых фаун с помощью так называемой теории катастроф, или катастрофизма (не путать с математической теорией того же названия). Согласно этой теории, животные и растения на Земле существовали в неизменном виде с момента Сотворения и до тех пор, пока на их головы не обрушивался некий глобальный катаклизм — и гигантские волны погребали под мощным слоем ила, песка и глины все живое. Или огнедышащие вулканы заливали земную поверхность лавой и засыпали горячим пеплом. После этого на нашей планете возникала совершенно новая жизнь, что предполагает повторный акт Творения. Впрочем, почитающийся отцом-основателем теории катастроф Жорж Кювье на многократном Творении не настаивал. Он считал, что новые виды переселялись в ставшие безжизненными области из отдаленных районов, не затронутых стихийным бедствием. Спустя какое-то время эти районы в свою очередь были поражены катаклизмом и исчезли в морской пучине без следа. Вот почему новые виды появились словно бы ниоткуда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Об этом открытии, сделанном на о. Флорес (небольшой остров в Индонезийском архипелаге между Явой и Тимором), вот уже три года говорит весь научный мир. Ну ладно, для тех, кто все еще не знает: группе австралийских исследователей удалось обнаружить в гроте Лианг Буа на глубине 6 м останки нескольких человекоподобных существ, геологический возраст которых составлял от 12 до 18 тысяч лет. Рост самого крупного из «найденышей» (взрослого!) достигал… примерно одного метра. Неудивительно, что им тут же было присвоено неофициальное название «хоббиты»!

    Общее число обнаруженных «хоббитов» колеблется, по разным подсчетам, в пределах 7–10 особей (некоторые останки разрознены, поэтому трудно определить, относятся найденные кости к одному или разным экземплярам). В тех же слоях были найдены каменные орудия, следы огня и остатки употреблявшихся в пищу животных. Нижняя граница этих находок, правда, отодвигается до 80 тыс. лет, а вот «потолок» никак не древнее тех же 12 тыс.; может быть, даже ближе к нашему времени..
    Собственно, человеческие останки такой древности — далеко не редкость. И малорослых групп (правда, не настолько малорослых!) среди Homo sapiens тоже немало. Проблема заключается в том, что обнаруженные существа НЕ принадлежат к виду Homo sapiens! К роду Homo, человек — да, несомненно. А вот все остальное…

    В публикациях, всколыхнувших научный мир, приводились фотографии хорошо сохранившегося черепа одного из первых «хоббитов», пол которого был определен как женский, а индивидуальный возраст — около 30 лет. Размер головы этой дамы лишь немного превышает величину крупного грейпфрута, а объем мозга составляет 380 см3: как у шимпанзе. Кроме «уменьшения», достаточно заметны и примитивные признаки: низкий свод черепа, развитые надбровные дуги и прогнатное (выступающее) лицо при скошенном подбородке.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Особенно популярна была такая причуда в Англии. Там возникла даже небольшая профессиональная группа, зарабатывающая на жизнь сбором и продажей окаменелостей. К этой категории принадлежала семья Эннинг, проживавшая в маленьком приморском городке Лайм-Реджис на юге Англии. Эннинги держали небольшую лавку, в которой торговали подобными диковинками. Товар для нее они собирали в прибрежных утесах, привлекая к этой весьма увлекательной работе своих многочисленных детей. Одна из девочек, по имени Мэри, проявила особый талант к поиску окаменелостей. Говорили, что ей достаточно постучать по скале, чтобы определить, не содержатся ли там останки древних животных или растений. Бытует мнение, что именно об этой девочке была придумана известная английская скороговорка: She sells sea-shells on the sea-shore. В 1811 г. двенадцатилетняя Мэри Эннинг обнаружила близ Лайм-Реджис вмурованный в прибрежную скалу скелет невиданного чудища. Чудище было 6 метров в длину и на первый взгляд напоминало хищную рыбу, но в действительности имело целый ряд характерных отличий в строении, указывающих на то, что это — гигантская рептилия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Еще полвека назад большинство антропологов рассматривало эволюцию человека как линейную последовательность видов: Homo habilis (человек умелый) — Homo erectus (человек прямоходящий) — Homo neanderthalensis (человек неандертальский) — Homo sapiens (человек разумный). Первый представитель рода «людей» Homo habilis появился в Африке на рубеже 2,5 млн лет назад. Около 2 млн лет назад часть популяций сменивших его Homo erectus покинула африканскую «колыбель» и вышла на просторы Евразии. Это была первая волна древних миграций человека. Около 600 тыс. лет назад с Черного континента в Евразию пришла вторая волна, приведшая к формированию в Европе вида, наиболее близкого к современному человеку, — неандертальцев.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Так, прославленный английский писатель Артур Конан Дойл в фантастическом романе «Затерянный мир» описывает встречу с ящерами-игуанодонами. Герои романа — профессора зоологии Челенджер и Саммерли, знаменитый охотник лорд Джон Рокстон и журналист Эдуард Меллоун совершили трудное и опасное путешествие через южноамериканские джунгли и обнаружили отрезанное от всего мира плато, где по сей день обитают животные, которые, как полагают ученые, исчезли с лица земли десятки, а то и сотни миллионов лет назад. Прекрасно осведомленный о достижениях современной ему биологической науки Конан Дойл описал в своем романе многих животных, известных лишь по окаменелым останкам.

    • Страницы
    • 1
    • 2