18. Выводы

Подведем итог: из этой главы мы узнали, что древние осадочные породы могут дать некоторые сведения о том, каков был состав атмосферы в период их образования. Изучение докембрийских кварцево-пиритных песков золото-урановых руд и полосчатых железорудных формаций позволяет сделать вывод, что Земля имела первичную бескислородную атмосферу. Более того, мы ознакомились с предварительными данными, помогающими нам представить себе, когда существовала эта атмосфера и когда появилась кислородная атмосфера, близкая к современной.

Мы отметили также, что имеющиеся данные не позволяют решить, начиная с какого момента, с какого уровня содержания кислорода атмосферу следует считать кислородной. Такая неопределенность объясняется тем, что наши умозаключения основаны главным образом на степени окисленности железа, включенного в осадочные породы. Мы находим там полностью восстановленное железо (FeS), частично окисленное (Fe₃O₄) или полностью окисленное (Fе₂О₃). Мы узнали, что геохимия железа, да и геохимия большинства породообразующих минералов изучалась до сих пор в основном с точки зрения равновесных реакций, а наиболее важный аспект - кинетика реакций - остается почти неизученным. Степень окисленности железа, содержащегося в осадочных породах, зависит не только от количества кислорода в древней атмосфере, но и от соотношения между скоростью окисления, с одной стороны, и переноса и осадкообразования - с другой. В гл. XV мы используем известную способность многих современных микроорганизмов переключать свой метаболизм с брожения на дыхание и попытаемся примерно определить верхний уровень содержания свободного кислорода в первичной бескислородной атмосфере.

Что же касается датировки периода смены атмосфер, то мы видели, что и кварцево-пиритовые пески, и полосчатые железорудные формации встречаются в раннем и среднем, но не в позднем докембрии. Таким образом, границу между средним и поздним докембрием - 1,8 млрд. лет - предварительно можно считать концом господства бескислородной атмосферы. Возраст песчаников Дала из центральной Швеции - 1,4 млрд. лет - принят сейчас за время появления кислородной атмосферы. Значит, примерно 1,8-1,4 млрд. лет назад произошел переход от первичной бескислородной к современной кислородной атмосфере.

Теперь мы можем набросать в самых общих чертах историю атмосферного кислорода, а с ней и историю появления и раннего развития жизни. Этим мы займемся в гл. XVI. Но до того нам придется обсудить некоторые проблемы геологии. Они не имеют прямого отношения к нашему основному вопросу, но важны для лучшего понимания современной теории происхождения жизни.