на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Реферат: Перипетии жизни

Наконец, очень интересные образцы грунта подняли с гребня Аравийско-Индийского хребта. Исследователи получили обломки коренных пород подводного рифта, пронизанные множеством жилок. Спектральный анализ показал, что это рудные прожилки, содержащие опять-таки хорошо известный уже набор металлов (железо, марганец, медь, никель, кобальт и др.). Здесь явно были внедрения горячей магмы с щедрым набором солей и металлов.

Все это поразительно точно подтвердилось, когда ученым удалось увидеть ряд участков глубоководного рифта собственными глазами. Самое дно бездны!

— ...Мы легли на грунт. Каковы наши координаты?

— Вас понял,— доносится голос сверху. На корабле уточняют местонахождение «Алвина» и передают сообщение подводному экипажу.

— О, мы в пятидесяти метрах от цели! Не так плохо...

Прямо перед иллюминатором «Алвина» — очень крутой склон, на который направлен луч прожектора. Видны застывшие потоки лавы, похожие на связку длинных труб. Когда-то, во время излияния, они, быстро охлаждаясь, затвердевали поначалу только снаружи, а внутри, под коркой, продолжали течь, наращивая каждую трубу. Так нагромождались целые системы «лавопроводов». Теперь они полуразрушены.

Вокруг — кромешная тьма, какой, собственно говоря, и полагается быть на глубине двух с половиной кило метров. Механическая рука батискафа дотягивается до Освещенного круга и вскоре кладет кусок лавы в секцию Вращающегося контейнера.

— Стоянка номер один обследована. Направляемся к впадине.

«Алвин» опускается до основания последней связки труб. Уже совсем близко дно расщелины, лежащее ниже 3 км. В могильную тишину изредка врываются едва слышные голоса французских коллег, работающих где-то неподалеку в своем «Архимеде». Они тоже переговариваются со своей плавучей базой.

К этой совместной франко-американской программе обследования срединно-атлантического рифта готовились три года. Из всех известных к тому времени подводных аппаратов отобрали «Алвин» с «Архимедом» и «Циану» — французское «ныряющее блюдце». Потом были десятки погружений на разную глубину и множество технических усовершенствований.

Самым заслуженным был французский «Архимед». Спущенный на воду еще в 1961 году, он воплощал в себе блестящую техническую идею швейцарца Огюста Пик-кара, открывшую субмаринам путь к неограниченным глубинам. На первом же году своей жизни «Архимед» опустился в Тихом океане на 9,5 км. И это не было пределом его возможностей. Батискаф мог брать на борт около 4 т научного оборудования и обеспечивал экипажу безопасность. У него был очень прочный корпус. Его гидролокатор обнаруживал донные объекты на расстоянии полукилометра. Механической рукой и буром с батискафа можно было быстро брать пробы даже очень твердых пород.

Американский «Алвин», о котором уже шла речь, — это более миниатюрное судно. Полезный груз—1 т; глубже 7 км не опускается, чего, впрочем, было достаточно для путешествия в атлантические расщелины. Прекрасный обзор — четыре больших иллюминатора и один поменьше (для киносъемки), современная измерительная аппаратура, быстроходный бур делали аппарат настоящей подводной лабораторией для экипажа из трех человек.

«Циана» была еще меньше. Инициатор создания таких «ныряющих блюдец», знаменитый французский океанограф Жак Ив Кусто стремился, чтобы эти аппараты перемещались на глубине с легкостью и точностью аквалангиста. И «Циана» действительно получилась исключительно маневренной, подвижной, экономичной. И надежной. Оснащенная сильными светильниками, телеуправляемым захватом, кино- и фотоаппаратурой, она вполне устраивала исследователей глубоководья.

Программой предусматривался многократный спуск до самого дна рифтовых долин, детальный осмотр этих впадин, сбор образцов породы, мозаичная фотосъемка, измерение температуры воды, а также обследование зоны хребтовых разломов. Погружения наметили в 300 км к юго-западу от Азорских островов, куда дважды, в 1973 и 1974 годах, экспедиция прибывала в полном составе.

...Итак, вокруг «Алвина» был непроглядный мрак, пробить который дальше 20 м не мог даже мощный луч его прожекторов. Обо всем, что можно было разглядеть в пределах видимости, акванавты вели непрерывный репортаж, записывавшийся портативными магнитофонами. Две наружные камеры фотографировали каждые 10 с.

Что же удалось запечатлеть? Увидел ли человек то великое таинство, о котором поколения геологов строили самые невероятные догадки? Стал ли человек свидетелем нарождения новых участков земной коры?

Послушаем очевидца.

— Пересекая крутую гряду, которая разделяет центральную впадину,— рассказал член экипажа «Алвина» геолог Роберт Баллард,— мы заметили трещину шириной сантиметров пятнадцать—двадцать... Она рассекала поток лавы поперек.

Заметьте, «поперек». То есть Баллард имеет в виду, что поверхность дна продолжала растягиваться и разрываться уже после того, как где-то рядом произошло излияние магмы. А может, и сами излияния вызывались разрывами коры?

— Такие трещины,— продолжал Баллард,— встречались чаще, чем чисто вулканические образования... Неповрежденные цельные потоки лавы попадались только на узкой полосе вдоль центральной оси рифта. А по обе стороны от нее мы видели трещины длиной до 10 м с нагромождениями кусков породы высотой иногда более 300 м. Картина напоминала обнаженные напластования на склонах вдоль дороги, прорубленной в горе.

И еще одна картина врезалась в память участников погружений.

— Зубная паста! Эта порода выглядит так, будто из трещины, как из тюбика, выдавили содержимое недр.

Очень схожими были впечатления экипажей и двух французских подводных аппаратов. «Зубная паста» наводила их на мысль, что поступление всех новых порций лавы продолжалось достаточно долго. Она не вытекала свободно, а вытеснялась из глубин сквозь трещины рифта. Эти потоки резко отличались от всех известных излияний магмы на суше. Как, впрочем, и цепочки маленьких вулканов, вытянувшихся вдоль узкой полосы по оси ущелья. Высота некоторых из них, «отлитых» из совсем свежего базальта, не превышала нескольких десятков метров.

У всех побывавших на дне рифта было ощущение, что они заглянули в такое место, где Земля непрерывно обновляется и пересоздает самое себя.

Действительно, ширина трещин посредине долины порой была не больше вытянутой руки. Вблизи же от крутых склонов долины такие параллельные трещины раздвигались уже на десятки метров. Земля разверзалась чуть ли не на глазах.

Образцы пород, собранные вдоль оси рифта, были совсем свежими. А пробы, взятые у края той же впадины, оказались не древнее 100 тыс. лет. О молодости всех этих пород говорила также их сильная намагниченность. Причем поступление в рифт разогретого материала явно продолжалось и ныне, так как там были зарегистрированы хоть и слабые, но частые землетрясения (иногда по десять толчков в течение часа), а в придонном слое воды термометры отметили интенсивный тепловой поток. С «Цианы» даже обнаружили два гейзера, вокруг которых в долине нарастали железомарганцевые отложения.

А вот еще одно свидетельство — тоже нечто вроде репортажа со дна бездны.

В начале 1980 года большая советская экспедиция провела в Красном море комплекс исследований. Главными среди них были погружения обитаемого аппарата «Пайсис» с двумя пилотами и ученым-наблюдателем на борту в узкий осевой желоб на глубину 2 км — три десятка погружений.

— Все дно долины,— рассказал один из участников экспедиции Олег Георгиевич Сорохтин,— оказалось покрытым вулканическими излияниями базальтовых лав, которые приняли причудливую форму толстых труб, подушек и шаров.

Не правда ли, очень похоже на то, что увидели на дне атлантического рифта?

Подводные красноморские лавы, по словам Сорохти-на,— это свежие базальтовые потоки посреди долины. За пределами же осевой зоны дно рассечено многочисленными трещинами шириной то в несколько сантиметров, то в десятки метров.

Опять совпадение впечатлений.

— Трещины,— утверждает ученый,— свидетельствуют о растяжении дна в стороны от оси долины.

Как видите, исследователи осматривали места, разделенные огромным расстоянием, а существенных расхождений в их свидетельствах нет. Да и выводы аналогичные.

Кроме того, как позже было установлено в разных акваториях Земли, во многих рифтах непрерывно работали гидротермы, откуда вместе с потоками горячей воды поднимались «облака», насыщенные растворенными металлами. О таких «черных курильщиках», их видели акванавты, опускавшиеся в подводных аппаратах на большую глубину, я уже говорил.

Так вот, тот же геохимик Г. Н. Батурин установил, что в полужидкой руде рифта Красного моря, в буром иле Тихого, Индийского океанов, Атлантики и в струях подводных гидротерм значительно повышенное содержание урана.

Неомобилистская теория на многое изменила взгляды в науках о Земле. В том числе и на источник химических элементов, содержащихся в океане. На первое место вышли гидротермы, а вернее сказать, питающие их глубинные недра" Земли. Неомобилизм дал и неручевскому механизму «обогащения» новый импульс.

Поначалу казалось, что резкую прибыль - урана в морской воде нельзя объяснить ни работой рифтов, ни сносом с материков. И тот и другой источники считались постоянно действующими. А подскоки урана были эпизодическими.

Но позже, как вы помните, некоторые исследователи Заговорили о неравномерном наращивании морского дна. G ними спорили. Однако все больше научных кораблей возвращалось из плавания с богатой добычей фактов, которыми основательно занимались и зарубеждые ученые, и наши главным образом в Институте океанологии АН СССР. Они в своих исследованиях шли разными путями. Но независимо друг от друга получили сходные результаты: средняя скорость раскрытия океанов действительно не была постоянной — то убывала, то существенно увеличилась. Рифты работали как бы в пульсирующем режиме. Наша планета, фигурально выражаясь, страдала аритмией. Так, по крайней мере, происходило в течение последних 150 млн. лет.

Кстати, ведь именно к позднеюрской эпохе крупного раскола континентов, то есть ко времени явного оживления рифта на большом протяжении, в результате чего стала нарождаться Атлантика, относится образование черных сланцев баженовской свиты.

Аналогичные породы других геологических периодов (девона, ордовика) откладывались тогда, когда активнее, чем обычно, действовали на нашей планете вулканы, и прежде всего подводные.

Неручеву удалось установить и другое — в те же эпохи на морском дне особенно часто случались оползни, которые обычно сопутствуют подводным землетрясениям. А усиление землетрясений — верный признак ускорения раскрытия океанов.

В общем, многое подтверждало: между темпом работы рифтов и содержанием урана в морской воде есть связь.

И тут Неручеву пришла мысль, что эта связь имеет продолжение. Та же нить протягивается к экстремальным биологическим событиям прошлого, когда разноликость живого мира периодически сменялась многотиражным однообразием. Сергей Германович даже был убежден; теперь и здесь с разгадкой отнюдь не глухо, одним из действующих лиц надо считать тот же уран, вернее, создаваемую им повышенную радиацию.

На этот счет существовал большой экспериментальный материал.

Ну сам-тб факт воздействия радиации на организм общеизвестен. Человечество достаточно просветили печально знаменитые взрывы ядерных устройств и поражения лучевой болезнью. Но у радиобиологов были и специально поставленные опыты. Вот что из них следовало.

Ряд бактерий почти не страдает от высокой радиоактивности, они способны жить даже в атомном реакторе, если там найдется пища.

Примитивные синезеленые водоросли первыми обживали прибрежные воды тех островов в Тихом океане, где испытывали атомные и водородные бомбы.

Для любого организма существуют такие минимальные дозы облучения, при которых проявляется не вредное, а стимулирующее действие, ускоряющее развитие. Но тут есть особенность: для простейших благодатный уровень радиации может быть в несколько тысяч раз выше, чем для животных. Иными словами, что одним — благо, другим — погибель. И еще. Дозы облучения, переносимые без вреда некоторыми взрослыми существами, убийственно действуют на их личинки и эмбрионы.

Генетики, как известно, установили также способность радиации вызывать мутации — изменения в наследственности организмов. Чем выше достается доза облучения, тем больше происходит мутаций.

Когда Неручев свел все эти факты воедино, у него появилось ощущение, будто перед ним что-то вроде фотографии событий в одну из эпох отложения черных сланцев.

Фон — повышенная концентрация урана в морской воде и в донных отложениях, то есть повышенная радиоактивность. В результате почти эпидемическая гибель всевозможных организмов; за короткую эпоху в продолжении кембрийского времени от семи родов трилобитов (похожих на наших мокриц, но обитавших в иле) остался только один; в другие периоды потери бывали еще больше; а в поздней юре изменения захватили даже наземную растительность: вымерло 10 семейств споровых, вдвое сократилось семейство голосемянных. Однако это только частности. На том же фоне, конечно, и сверхблагополучие единичных видов, и сотворение новых форм жизни, чаще короткоживущих, но, случалось, долговечных.

И вдруг Неручев делает характерную запись: «Ж. Кювье был прав не только относительно революционных переворотов, приводивших к значительной смене фауны и флоры, но и совершенно правильно указал три из них — позднепермский, позднеюрский и позднеэоценовый». Все три — это как раз периоды бурного уранонакопления на дне океанов. О последнем Кювье, понятно, не догадывался, но тем поразительнее то, как чисто эмпирически ему удалось точно установить критические эпохи.

Очень интересно совпадение точек зрения Неручева и одного из виднейших наших радиобиологов, члена-корреспондента АН СССР Александра Михайловича Кузина.

— При действии радиации на природные сообщества в них нарушается экологическое равновесие,— говорит Кузин.— Вследствие различной радиочувствительности одни виды будут вымирать, а другие, более радиоустойчивые, распространяться и процветать. Мелкие рептилии, например, дожившие до наших дней, раз в десять, а то и в сто более радиоустойчивы, чем позднее возникшие млекопитающие.

Радиация способна воздействовать непосредственно на хромосомы живых клеток, подчеркивает ученый, и вызывать таким образом изменения (мутации) в самой наследственности организмов. По его мнению, вклад радиации как постоянно действующего мутагенного фактора был особенно высок в начальный период эволюции жизни на Земле, так как в первый миллиард лет радиоактивный фон был выше современного.

К тем же выводам пришел и Неручев: «Только радиационный фактор мог произвести такие опустошения в органическом мире и в то же время вызвать бурный рост качественно новых форм организмов... Старые виды вымирали не вследствие вытеснения их более совершенными, а прежде всего из-за непосредственного ионизирующего облучения и радиоактивного отравления. Образование же новых видов, по всей видимости,— результат мутационного процесса».

А дальше, это для него было несомненно, работал естественный отбор. Обилие мутаций предоставляло естественному отбору колоссальный материал, как бы ускоряя темп развития жизни. Волею того же случая появлялись принципиально новые существа. В раннем ордовике — первые позвоночные: бесчелюстные панцирные рыбы. Позднее, на границе девона и карбона,— первые наземные четвероногие: ихтиостегиды (у них еще рыбий хвост, а конечности — измененные плавники). В конце карбона—первые ящеры, ставшие впоследствии и надолго настоящими хозяевами суши. Появление всех этих «новоселов» происходило в условиях повышенной радиоактивности.

Очень интересны попытки природы создать «летательный аппарат». Две весьма схожи: у «экспериментальных» животных пальцы на передних конечностях непомерно удлинились, соединившись перепонками, притом что число фаланг у пальцев осталось прежним. Так появились птерозавры (летающие ящеры) и позже летучие мыши. Третья попытка оригинальнее — роговые чешуи, покрывавшие кожу маленьких двуногих динозавров, сильно расщепились и превратились в перья — в перья археоптерикса (первоптицы).

Вернее всего считать это последствиями генетических мутаций. Ведь остатков животных, которые постепенно приспосабливались к полету, никогда не находили. Попытки природы «изобрести» крылья делались в разные времена, но все на фоне опять-таки резкого накопления урана в природе.

По окончании таких коротких вспышек живое население нашей планеты куда реже пополнялось новыми видами. Словно бы и оно было подчинено бесконечным колебаниям гигантского маятника: подъем-спад, подъем-спад...

Глобальная «очистка» земного шара тоже происходила за счет действия биогенного механизма накопления урана. Потреблявший его в огромных количествах и невероятно «расплодившийся» фитопланктон и другие организмы выполняли в эти эпохи своеобразную роль дез-активаторов, убирая с поверхности. Земли и захороняя с собой в осадках избыточный уран. На это им требовалось всего несколько миллионов лет. Отсюда относительная быстротечность радиоактивных эпох. За ними наступали спокойные периоды. Органический мир планеты как бы получал передышку.

Характерно, почти все эпохи, выявленные Неручевьщ, совпадают с границами, принятыми в геологической хронологии. А ведь в ее основе как раз и лежит смена форм жизни на Земле. Крупные перемены — границы эр: палеозоя, мезозоя, кайнозоя; перемены поменьше — межи кембрия, ордовика, силура или, скажем, юры, мела и других систем. Неужели здесь случайное совпадение?

Многие годы ученые искали причину таких скачкообразных перемен. Так, может, один из главных секретов эволюционного развития жизни наконец найден в черных сланцах?

Еще примечательно вот такое совпадение. По подсчетам Неручева, эпохи накопления урана повторялись каждые 30 млн. лет. И примерно с такой же периодичностью заметно увеличивалась скорость нарастания земной коры в глубоководных рифтах. Последнее (помните?) установили в Институте океанологии АН СССР. Иными словами, именно в период активизации рифтовых систем планеты вместе с магматическим материалом и гидротермальными растворами из ее глубин начинали поступать на поверхность избыточные массы урана и других тяжелых металлов, тоже обладающих, как установлено, эффектом сильного биологического воздействия. Правда, на этот счет есть и иная точка зрения. Ее сторонники считают, что концентрация урана в мантии Земли слишком низка, чтобы оттуда могло идти обогащение им океана. Они указывают иной источник: материковую кору. В породах типа гранита действительно повышенное содержание радиоактивных элементов. Их размыв, возможно, усиливался во время трансгрессий, когда обширные пространства суши оказывались под водой. Вот тут в океан, по-видимому, и поступало урана больше, чем обычно.

Какая из версий ближе к истине? Трудно сказать. Вторая предлагает более усложненный путь урана в океан. Первая более прямолинейна. Но обе связаны общей периодичностью, поскольку трансгрессии тоже (вы, наверное, не забыли) наступали после того, как на Земле увеличивалась средняя скорость спрединга. Так что время экстремального давления на жителей планеты в обеих версиях совпадает. Поэтому обе они могут служить еще одним подтверждением мысли о единстве геологического развития Земли и всего ее причудливого мира живых существ. Не правда ли?

* * *

Можно до бесконечности спорить, заключены ли в эволюции жизни целесообразность и стремление организмов к самоусовершенствованию. Но если все-таки не впадать в мистику и руководствоваться историческими реальностями, то следует признать, что Земля некогда сформировала живую материю, подчиняясь не какому-то высокому предназначению, а согласно требованиям и логике вполне прозаических законов природы. И потом она многократно переиначивала свое творение как придется, без цели и смысла, только потому, что сама не оставалась прежней; в ее доме все изменялось оттого, что менялась она сама.

Наверное, может возникнуть вопрос; что было определяющим в ее воздействии на развитие собственного населения? В самом деле, отчего в первую очередь зависел нескончаемый бег волн живой материи? От колебаний радиации? От климата или уровня океанов? От раскола или столкновения континентов? От их бестолкового дрейфа? Какой из сих титанов самый главный? Я все время вел речь о единстве эволюции планеты и ее обитателей, о единстве земного действия. И по-моему, нет резона говорить о превалировании какой-либо одной из грозных стихий. Проявлялись они и порознь. А нередко накладывались друг на друга, умножая давление каждой.

Но выступали ли титаны по одному или шли, взявшись за руки, начало тому неизменно зрело в глубинных недрах Земли — там, где расслаивалось по плотности разогретое вещество планеты, где все больше раздавалось вширь ее ядро и текли гигантские петли медленных каменных рек через всю махину пластичной мантии. Вот это всегда было главным. В том вечном неукротимом движении — сила и суть машины жизни...


Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.