Cодовые озера - природная модель древней биосферы континента

Нет оснований сомневаться в том, что именно прокариотное сообщество в течение первых двух миллиардов лет существования биосферы так изменило условия на Земле, что смогли появиться иные, чем прокариоты, формы жизни. Но до сих пор неясно, пришла ли жизнь из океана на сушу или, наоборот, с суши в океан?

Традиционное представление о морском происхождении биоты подтверждают строматолиты, образованные древними цианобактериальными сообществами [Крылов И.Н., Заварзин Г.А., 1983; Сергеев В.Н., Нолл Э.Х., Заварзин Г.А.,1996]. В настоящее время их современных аналогов можно встретить в морских лагунах с высокой соленостью или в горячих источниках. Однако эти свидетельства отчасти связаны с условиями захоронения в прибрежной зоне, где осадки быстро накапливаются. На поверхности континентов, в отличие от областей седиментации, выветривание уничтожает подобные остатки. Лишь одиночные находки цианобактерий в районах древнего карста в Аризоне с возрастом в 2 млрд лет говорят об их присутствии на континентах. Тем не менее неясно, пришли ли цианобактериальные сообщества, оставившие мощные слои строматолитов в прибрежных областях, из океана на сушу или - наоборот? Какие условия могли быть на континентах в далеком прошлом?

Часть 1

В природе жизнедеятельность микроорганизмов - самых древних обитателей Земли - непосредственно связана с первичными геосферными процессами. Для высших организмов эта связь обычно опосредована через микробное звено. Чтобы понять, как развивалась биосфера, необходимо разобраться в том, как действовало микробное сообщество до появления высших организмов и даже эвкариот-протист.

Биосферные процессы проще всего представить через цикл углерода, в котором можно выделить циклы органического (Cорг) и неорганического углерода, сопрягающий их цикл углекислоты и ее растворимых форм. Считается, что источником углекислоты в поверхностных слоях Земли служит дегазация (сегодня ее связывают с подводным вулканизмом срединно-океанических хребтов) и регазация, происходящая в областях субдукции за счет переработки осадочных пород. Цикл углекислоты тесно связан с гидрологическими процессами. Предполагается, что ювенильная CO2 сначала поступает в океан, частично уходит из него в атмосферу, вымывается из нее дождями и попадает либо снова на поверхность моря, либо на континенты, откуда снова возвращается в океан с речным стоком. Обогащенная углекислотой дождевая вода способствует химическому выветриванию пород, которое непосредственно зависит от количества осадков и температуры. Сильнее всего оно проявляется во влажном гумидном климате, где формируются мощные коры выветривания.