Парадоксальное дыхание для начинающих | страница 30
Но вот коло 2,5 млрд. лет назад, в конце архейской эры сине-зеленые водоросли и другие микроорганизмы «изобрели» фотосинтез, в результате которого они начали, как побочный продукт подобного типа жизнедеятельности вырабатывать кислород. Именно так этот «животворный» газ и начал попадать в атмосферу Земли. Конечно, подобное «обогащение» атмосферы происходило крайне медленно, но теплый климат планеты в те времена неуклонно способствовал широкому распространению разнообразных фотосинтезирующих водорослей в водах древнего океана. Появление определенной концентрации кислорода в атмосфере и в водах древнего океана привело к тому, что в составе многообразия жизненных форм примерно полтора миллиарда лет назад появились организмы – эукариоты, жизнедеятельность которых основана на кислородном дыхании. Ведь такое дыхание оказывается почти в 50 раз более эффективным способом усвоения внешней энергии Солнца, чем анаэробное брожение (Рис. 4.1.).
Постепенно жизнедеятельность фотосинтезирующих организмов привела к существенному «усовершенствованию» состава атмосферы – повышению концентрации свободного кислорода до 1 процента и образованию озонового слоя. Этот важнейший рубеж процентного содержания кислорода в воздухе был достигнут где-то 500–600 миллионов лет назад.
Во-первых, теперь озоновый слой уже защищал все живые существа от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. До такого момента от этого смертельно опасного космического излучения животных и растения могла спасать только толща воды доисторических морей и океанов. Но теперь живые организмы уже могли безопасно заселить вначале мелководные прибрежные участки морей, а затем и выйти на сушу.
Рис. 4.1. Окисение в 50 раз эффективнее брожения.
Во-вторых при такой концентрации кислорода в клетках живых тканей резко активизировались все важнейшие биохимические процессы. Это позволило многократно ускорить течение всех жизненных процессов в телах древних животных и растений. Именно в период истории развития жизни на Земле, непосредственно последовавший за этапом преодоления однопроцентного содержания кислорода в атмосфере, примеърно 350–450 миллионов лет назад произошел своеобразный «биологический взрыв». Он выразился в разнообразной и быстрой эволюции органического мира, когда до конца палеозойской эры (300 миллионов лет назад) возникли почти все основные видовые ветви растений и животных. Около 400 млн. лет назад концентрация кислорода в атмосфере возросла примерно до половины современного уровня. Интенсивность реакции фотосинтеза в бурно развивающемся растительном царстве земли, захватившем почти всю сушу продолжала возрастать, и примерно 200 млн. лет назад был достигнут современный 21-процентный уровень концентрации кислорода в атмосфере. Но все эти сотни миллионов лет при достаточно высокой концентрации кислорода в атмосфере, в воздухе продолжала оставаться достаточно высокая доля углекислого газа. Так по некоторым расчетам в начале палеозойской эры, в условиях давших толчок к «биологическому взрыву» видообразования содержание углекислого газа было в 15–20 раз больше современного значения.
