До зарождения жизни Земля была ледяным шаром?

Считается, что ранняя Земля была раскаленной: в частности, температура воды в океанах достигала 85 градусов по Цельсию. Однако анализ южноафриканских пород, сформированных в архейский период, 3,5 миллиарда лет тому назад, показал, что в те отдаленные времена наша планета, напротив, могла быть покрыта льдом, благодаря чему и зародилась жизнь…

Архейские холода

Теория "Земля-снежок" ("Snowball Earth") предполагает, что более 700 миллионов лет назад наша планета была гигантским снежным комом: от полюсов до экватора ее покрывала корка льда. Этот великий ледниковый период продолжался десятки миллионов лет.

Однако стоило данной теории появиться, как вскоре ее отклонили как невозможную. Тем не менее в последнее время стало появляться все больше доказательств в ее пользу…

Мартен де Вит из Университета имени Нельсона Манделы в Порт-Элизабет (Южная Африка) и его коллеги занимались изучением пород пояса Гринстоун, сформировавшегося на широте от 20 до 30 градусов. Измерение баланса кислородных изотопов внутри этих пород показало, что океаны в период их формирования были скованы льдом.

Это расходится с результатами предыдущих исследований, согласно которым температура в архейский период была гораздо выше. Ученые из Университета Манделы предположили, что их предшественникам попадались другие породы, подвергавшиеся воздействию гидротермальных источников (так называют горячие ключи, бьющие со дна океана).

Де Вит и его коллега Гаральд Фёрнс из Бергенского университета, в свою очередь, взяли для исследования океанические осадочные породы, на которые гидротермальные источники не воздействовали. Им удалось обнаружить доказательства формирования гипса, что возможно лишь в глубоководных местах и там, где есть холодная вода.

Чтобы не ошибиться с выводами, эксперты также исследовали более молодые породы, формировавшиеся на меньшей океанской глубине и выше уровня моря. В них были найдены мелкие ленточные алевролиты с отдельными вкраплениями гальки. По мнению специалистов, это напоминает донные отложения, образующиеся, как правило, в мелководных частях океана, скованных льдом.

Лед и молекулы жизни

Научное сообщество, разумеется, не могло принять заключения команды Де Вита безоговорочно. Ряд исследователей заявили, что такой минерал, как гипс, может расти и при температуре воды около 80 градусов. Между тем, Де Вит убежден, что при таких высоких температурах гипс возникает только на мелководных участках, где происходит испарение воды, а те гипсовые кристаллы, которые изучала его группа, сформировались на глубине 2-4 километров.

Кстати, незадолго до исследования Де Вита другая научная группа, исследовавшая изотопы кислорода в поясе Гринстоуна, пришла к выводу, что вода в архейскую эру была не горячей и не ледяной, а относительно прохладной, как в современных тропических океанах…

А как же с зарождением жизни? Мы принимаем за истину, что она появилась из воды, но что это была за вода? Дело в том, что некоторые исследования показывают: живые организмы могли начать развиваться и в замерзшей воде: основные органические соединения сохраняют устойчивую структуру даже при очень низких температурах.

Более того: некоторым органическим молекулам, являющимся ключевыми для зарождения жизни, холод и вовсе может идти на пользу, заставляя их становиться более концентрированными.

Лабораторные исследования подтверждают эту гипотезу: они показали, что "ледяные условия" усиливают синтез некоторых важных молекул и замедляют процесс распада неустойчивых молекул, который нередко начинается сразу после их образования.

Что общего между пустыней Намиб и Северным Ледовитым океаном?

Вот еще одно "неоспоримое" доказательство "ледяной" гипотезы. В июле прошлого года команда геологов под руководством Пола Хоффмана изучила каменные породы на территории пустыни Намиб, обнаруженные в 90-х годах прошлого столетия. Когда-то они лежали не посреди горячей песчаной пустыни, а на океанском дне.

Оказалось, что эти камни схожи по составу с теми, что образуются на дне Северного Ледовитого океана. Следовательно, Великий Ледниковый период был все же достаточно масштабным и затронул практически все районы планеты.