Поколения губок, мириады бактерий и водорослей – настоящие создатели современной земной коры, включая накопленные запасы мела, железа и даже золота.
На фоне бескрайней монгольской степи горы смотрятся особенно внушительно. Стоя у подножия, так и тянет поразмышлять о колоссальной мощи земных недр, нагромоздивших эти хребты. Но уже на пути к вершине в глаза бросается тонкий узор, покрывающий скальные выступы. Это дождевая вода чуть-чуть вытравила слагающие гору пористые скелеты древних губок-археоциат, настоящих строителей горного массива.
Маленькие гиганты большого строительства
Когда-то, более полумиллиарда лет назад, ярким рифом вулканического острова они поднимались со дна теплого моря. Он погиб, накрытый мощным слоем горячего пепла – некоторых археоциат даже выжгло, и в застывшем туфе сохранились полости. Однако многие остовы, еще при жизни сросшиеся между собой и «вмороженные» в породу извилистыми прослойками морского цемента, остаются на своих привычных местах и сегодня, когда моря здесь давно нет. Каждый такой скелет меньше мизинца. Сколько же их здесь?
Скелеты крошечных радиолярий образуют кремнистые породы горных хребтов.
Прикинув объем невысокой горы (около километра в поперечнике у подножия и около 300 м высоты), мы сможем подсчитать, что в ее строительстве поучаствовали порядка 30 млрд губок. Это сильно заниженная цифра: многие скелеты давно стерлись в порошок, другие полностью растворились, не успев покрыться защитными слоями осадка. И это только одна гора, а на западе Монголии их целые хребты. Сколько же времени ушло у небольших губок на такой грандиозный «проект»?
А вот рядом другой утес, поменьше, и не белый, известняковый, а рыжевато-серый. Образован он тонкими слоями кремнистых сланцев, порыжевших из-за окисления железных включений. В свое время эти горы были морским дном, и если правильно раскалывать вдоль слоев (бить сильно, но аккуратно), то на открывшейся поверхности можно увидеть мириады иголочек и крестиков по 3–5 мм. Это остатки морских губок, но, в отличие от цельного известкового скелета археоциат, их основа образована из отдельных кремниевых элементов (спикул). Поэтому, погибнув, они рассыпались, усеяв дно своими «деталями».
Скелет каждой губки состоял не менее чем из тысячи «иголок», на каждом квадратном метре их рассыпано около 100 тыс. Нехитрая арифметика позволяет оценить, сколько животных понадобилось, чтобы образовать 20-метровый слой на площади хотя бы 200 х 200 м: 800 млрд. И это лишь одна из возвышенностей вокруг нас – и только пара примерных расчетов. Но уже из них видно, что чем мельче организмы, тем больше их созидательная мощь: главные строители Земли – одноклеточные.
Ажурные известковые пластинки одноклеточных планктонных водорослей – кокколиты – объединяются в крупные коккосферы, а когда рассыпаются, превращаются в меловые отложения.
На суше, в воде и в воздухе
Известно, что в каждом 1 см3 писчего мела содержится порядка 10 млрд изящных известковых чешуек планктонных водорослей кокколитофорид. Намного позднее времени монгольских морей, в мезозойскую и нынешнюю кайнозойскую эру, они воздвигли меловые утесы Англии, приволжских Жигулей и других массивов, покрыли дно всех современных океанов. Масштабы их строительной деятельности поражают воображение. Но и они меркнут в сравнении с другими преобразованиями, которые произвела на планете ее собственная жизнь.
Соленый вкус морей и океанов определяется присутствием хлора и натрия. Ни тот ни другой элемент не требуется морским существам в больших количествах, и они накапливаются в водном растворе. Зато почти все остальное – все, что выносится реками и поступает из недр через горячие донные источники, – поглощается в одно мгновение. Кремний берут для своих витиеватых раковинок одноклеточные – диатомовые водоросли и радиолярии. Почти все организмы нуждаются в фосфоре, кальции и, конечно, углероде. Интересно, что создание известкового скелета (как у кораллов или древних археоциат) происходит с выделением углекислого газа, поэтому побочным результатом строительства рифов стал парниковый эффект.
Кокколитофориды поглощают из воды не только кальций, но и растворенную серу. Она требуется для синтеза органических соединений, которые повышают плавучесть водорослей и позволяют им держаться вблизи освещенной поверхности. Когда эти клетки отмирают, органика распадается, и летучие соединения серы испаряются вместе с водой, служа затравкой для образования облаков. В литре морской воды кокколитофорид может содержаться до 200 млн, и ежегодно эти одноклеточные поставляют в атмосферу до 15,5 млн т серы – почти в два раза больше, чем наземные вулканы.
Солнце способно дать Земле в 100 млн раз больше энергии, чем собственные недра планеты (3400 Вт/м2 против 0,00009 Вт/м2). Благодаря фотосинтезу жизнь может распоряжаться этими ресурсами, получая силу, превосходящую возможности геологических процессов. Конечно, значительная доля солнечного тепла просто рассеивается. Но все равно поток энергии, производимый живыми организмами, в 30 раз превышает геологический. Жизнь контролирует планету не менее 4 млрд лет.