М.В. Диденко, методист Палеонтологического института РАН
Современная палеонтология – во многом наука прогностическая, а некоторые ее модели имеют прикладное значение. Анализ изменений экосистем в геологическом прошлом позволяет без постановки опасных экспериментов над реальными экосистемами получить сведения об их реакции на воздействия разного рода. В Палеонтологическом институте РАН и Палеонтологическом музее им. Ю.А. Орлова проводится большая работа по ознакомлению учителей и школьников с самыми новыми достижениями в изучении эволюции биосферы, основанными на палеонтологическом материале. Мы полагаем, что эти сведения будут способствовать повышению уровня биологического и экологического образования, воспитанию подрастающего поколения, бережно относящегося к окружающему миру.
Ранняя эволюция биосферы
Первая часть моего выступления основана на материалах лекций М.А. Федонкина, члена-корреспондента РАН, заведующего Лабораторией докембрийских организмов Палеонтологического института РАН. Его основные научные интересы связаны с ранней эволюцией биосферы, происхождением многоклеточных животных и стратиграфией докембрия.
Происхождение и ранняя история жизни – одна из глубочайших тайн Природы, волнующая поколения ученых. Глубокий интерес к этой теме вполне объясним: многое в сверхсложном мире живого стало бы понятнее, если бы мы знали, когда, где и почему сформировались те или иные типы физиологии жизненных форм и экосистем.
Исследование ранней истории биосферы – важнейшая задача, требующая мультидисциплинарного подхода. По данным журнала Nature, проблема древней биосферы входит в первую десятку важнейших тем современного естествознания. Сведения о ранней истории Земли имеют не только фундаментальное, но и практическое значение: древние толщи, накопившиеся в архее и протерозое, содержат гигантские объемы многих видов стратегического сырья, в том числе более 70% мировых запасов железных руд, 63% марганца, 93% кобальта, 66% урана, а также медь, золото, фосфориты, углеводороды. Все больше данных свидетельствуют о том, что в накоплении докембрийских осадочных руд и углеводородов важную роль играли живые орга-низмы.
Истоки основных биохимических механизмов находятся в далеком прошлом Земли, в архее и раннем протерозое, отделенных от нас миллиардами лет. На протяжении большей части истории нашей планеты доминирующие условия среды существенно отличались от нынешних, поэтому существенно иными могли быть биогеохимические связи и доминирующие типы физиологии. Тем не менее многие типы биохимических реакций протекают ныне в тех же физико-химических условиях, что и в архее, но реализуются они глубоко в недрах земли или внутри самих организмов – подальше от кислорода.
В анализ состояний докембрийской биосферы все в большей степени вовлекаются данные по изотопам углерода, серы и других элементов, активно вовлекаемых в биологический круговорот. Для реконструкции истории докембрийской биосферы все шире используют данные о биоминералах, биомаркерах, специфических типах отложений (так называемых вымерших типов осадков) и других побочных продуктах функционирования древних экосистем. Интерпретация этих химических, минералогических и седиментологических сигналов довольно надежна, потому что ныне живущие бактерии функционируют так же, как и жившие миллиарды лет назад, хотя и в иных масштабах. ............
