Современная электронная библиотека ModernLib.Net

Беседы 2003 года (№6) - Диалоги (июнь 2003 г.)

ModernLib.Net / Научно-образовательная / Гордон Александр / Диалоги (июнь 2003 г.) - Чтение (стр. 4)
Автор: Гордон Александр
Жанр: Научно-образовательная
Серия: Беседы 2003 года

 

 


И другие птицы, вынуждены приспосабливаться к ним. Поэтому тон, ритм этого ансамбля, хора задают зяблики. К ним подстраиваются, допустим, какие-нибудь пеночки. Кстати, давайте пеночку-весничку послушаем, она того же типа пения птичка, тоже такой порционный пунктирный тип пения с коротенькими стереотипными песнями, разделёнными ярко обозначенными паузами. Когда собираются в одном месте птички с таким типом пения, с порционным типом, то звучание хора становится наиболее упорядоченным, поскольку здесь хорошо выражены паузы, и в них легко можно вставиться.

А когда поют птицы с непрерывным типом пения, типа камышевок, которых мы тоже слышали, то здесь, конечно, возможность для их краткосрочного разделения по времени уже меньше, потому что песня непрерывная, там просто не встроишься никуда. Они вынуждены петь одновременно. И они используют тогда несколько иной механизм, они делят уже не время, они делят пространство.

Как они это делают? Давайте посмотрим 9-й рисунок, я пытаюсь объяснить на его примере, как это происходит. Там, собственно говоря, изображена дистанция, разделяющая одновременно поющих самцов – которые поют дуэтом. Сверху – это дистанция, разделяющая самцов садовой камышевки. В серединке – картинка, изображающая самцов болотной камышевки, а самая нижняя картинка – это дистанция между самцами разных видов.

Чёрным там изображены дистанции, которых мы можем ожидать в том смысле, если эти самцы будут петь, не обращая внимания друг на друга, некое случайное распределение. Достаточно отчётливо можно видеть, что всё-таки существует некоторый провал на малых дистанциях. Это значит, что самцы разных видов (в данном случае, самцы садовой и болотной камышевки, территории которых, я повторю, перекрываются совершенно свободно), ещё раз повторю, свободно могут выбирать, где им петь. Они всё-таки избегают петь рядом друг с другом – они просто выбирают то место на своей территории, где в данный момент не поёт самец другого вида.

Причём, здесь активной акустической доминантой является садовая камышевка, а видом, который подстраивается (который является такой что-ли суб-доминантой, как ещё можно сказать, вторым в иерархии) является болотная камышевка. И вот эта иерархия, их субординация, если можно так выразиться, проявляется в разных ипостасях, разных аспектах их жизни. Садовая камышевка прилетает раньше почти на две недели. Болотная, она заявляется, так сказать, с зимовок уже тогда, когда садовые заняли участки, они освоились, они чувствуют себя хозяевами. И болотные вынуждены как-то строить свою жизнь, свою активность сообразно тому, как ведёт себя доминант, хозяин данной территории.

Мне хотелось бы показать рисунок, который изображает эти два вида, они очень похожи друг на друга. Рисунок, если можно, покажите. Видите, они очень похожи внешне и, в общем-то, практически не различимы, если говорить откровенно. Но очень хорошо отличаются по пению. Песни у них разные. Давайте ещё раз послушаем болотную и садовую следом за ней, чтобы можно было сравнить. Это вот знакомая нам песня болотной камышевки, очень торопливая.

А вот это садовая камышевка. Совершенно иной ритм. Чётко расставлены акценты. Она как бы выкладывает свою акустическую программу. Не спеша, с расстановкой, с чувством, она никуда не торопится. Песни очень разные, на слух они легко различаются – и даже человеком. Естественно, они друг друга тоже различают.

И вот возникает вопрос. А, в сущности, может, они не реагируют друг на друга? Может быть, они безразличны, может быть, они хорошо различают друг друга, но не обращают друг на друга внимания? Как это можно установить. Для этого существует такой метод, который широко очень применяется в биоакустике, это так называемый «метод звуковой ловушки». Называется он так потому, что иногда с его помощью подманивают, скажем, птичку в сеть. Он предельно прост – записывается на магнитофон песня, затем она через какой-нибудь динамик проигрывается самцу, который занял территорию в данном месте. Как я уже говорил, птицы территорию очень азартно и рьяно охраняют, и поэтому хозяин территории чувствует себя в праве, он тут же кидается на поиски нарушителя. Подлетает к динамику и пытается как-то вот…

А.Г. Выяснить отношения.

В.И. …отыскать нарушителя, иногда даже вплоть до того, что с великим ожесточением клюёт этот динамик. И таким образом можно транслировать самые разные песни и каким-то образом описывать или оценивать поведение респондента, то есть самца, который задействован в опыте.

И я проигрывал песни садовой камышевки – болотной, и наоборот, песни болотной камышевки – садовой. И наблюдал, что у меня выходит, как ведёт себя респондент. Картина оказалась очень неожиданной и совершенно асимметричной, в общем-то. Потому что болотная камышевка абсолютно игнорирует песню садовой камышевки, никак не неё не реагирует, никакой реакции практически не проявляет. А садовая – та как раз реагирует чётко, азартно, бурно. Самец садовой приближается к динамику, явно кого-то ищет возле него, подлетает вплотную. И производит некие действия, которые свидетельствуют о том, что он бы сейчас кое-кому задал основательную трёпку.

А.Г. То есть, садовая камышевка видит болотного конкурента, а та – нет…

В.И. Да, это проявление того самого доминирования, о котором я уже говорил, рассказывая о том, как они выбирают место для пения в той ситуации, когда их участки перекрываются. Таким образом, я повторяю, у певчих птиц совместное использование эфира отражает какие-то их побуждения избегать одновременного пения, избегать этой самой конкуренции за каналы связи. Но это далеко не все, о чём здесь можно говорить.

А.Г. Но, прежде всего, я хотел бы задать вопрос ещё вот какой. Вы сказали, что самцы поют в основном, потому что это своего рода сигнал. Во-первых, самке о том, что здесь есть самец. А во-вторых, второму самцу: «не приближайся, я здесь». А самки вообще не поют?

В.И. У большинства певчих птиц самки практически не поют или поют крайне редко. Но, в общем-то, у каждой самки в нервной системе закодирована вся необходимая информация, необходимая для пения. То есть, они обладают равными генетическими программами для пения. И голосовой аппарат у них устроен точно так же, как и у самцов.

А.Г. То есть, могут петь, как самцы, но не поют.

В.И. Абсолютно точно. Причём, устроить это довольно легко. Для этого нужно поймать самку и сделать ей инъекцию самцового гормона. После этого она с большой вероятностью будет петь. Ну, конечно, не так азартно, как самец. И, может быть, не так разнообразно и ярко. Во всяком случае, рядовую песню она исполнит вполне удовлетворительно. Если не на пятёрку, то на четвёрку во всяком случае. Так что, в принципе, самки петь умеют, но делать это избегают в обычных условиях. Да это им, в общем-то, и не нужно, потому что у птиц полом, который себя подаёт, являются самцы. А полом, который выбирает, являются самки. Как, впрочем, у многих других живых существ. Поэтому самкам в нормальной жизни, в принципе, петь совершенно не нужно. Но иногда в разного рода экспериментальных работах выявить, как поёт самка, бывает очень важно.

А.Г. И вы сказали, «споёт видовую песню». То есть, может быть не на пятёрку, но на четвёрку. Это значит, что есть некая песня, которая запрограммирована у данного вида птиц. И каждая птица этого вида, вне зависимости от того, в какой среде она растёт, эту рядовую песню знает от рождения. Это верно?

В.И. Это верно, но лишь отчасти. Индивидуальное развитие песни у птицы, в процессе её жизни, проходит, по меньшей мере, две ключевые стадии. Первая стадия целиком запрограммирована генами. Это генетически обусловленная стадия, и результатом этой стадии является то, что у любой птицы (даже абсолютно изолированной с рождения от своих сородичей, даже выращенной в инкубаторе, хотя, в общем, певчих птиц едва ли можно вырастить в инкубаторе) формируется в конечном итоге какая-то песня, очень похожая на её видовую песню. Очень похожая, но весьма отличная в деталях. Это, если можно так сказать, очень расплывчатый образ, где видовые черты скорее угадываются, чем присутствуют. Но при этом, допустим, тот же зяблик, выращенный в изоляции от сородичей, будет петь песню, которая значительно больше похожа на песню зяблика, чем, скажем, на песню той же леснички, которую мы слышали. А молодая лесничка, когда она тоже оказалась волею судеб в изоляции от своих всех сородичей, она будет петь песню, достаточно похожую на песню леснички, а вовсе не на песню зяблика.

А.Г. Похожую с точки зрения экспериментатора, или эту песню можно предъявить, и её узнают?

В.И. Они её узнают. Дальше в природе приходит время второго этапа. Второй этап уже включает в себя с необходимостью элемент обучения. Для того чтобы песня, существующая в виде такой, генетически предопределённой, аморфной заготовки сформировалась, трансформировалась уже в песню настоящую, яркую, видовую песню, необходимо обучение. Причём, обучение это должно происходить достаточно в юном возрасте. Считается, что у большинства видов певчих птиц, о которых мы с вами сейчас ведём речь, этот период составляет где-то порядка двух месяцев от роду, от момента вылупления. Чтобы было понятно: две недели птица проводит в гнезде, потом она вылетает из гнёзда, ещё через две недели она приобретает навыки самостоятельной жизни – у птичек всё быстро происходит. И вот в течение месяца, примерно, она должна слышать пение своего вида. И только в этом случае она сформирует ту видовую песню, которая является непременным атрибутом данной породы птиц.

А.Г. А обучение проходит только в школе своего вида или, слыша другие виды, она может что-то заимствовать оттуда?

В.И. Если нарисовать наиболее часто встречающуюся картину, то всё-таки учителями птицы чаще всего выступают певцы своего вида. Более того, по-видимому, довольно часто таким учителем становится, собственно, отец. Поскольку, даже приобретя навыки самостоятельной жизни, молодая птица, как у нас говорят, слеток, то есть птица, которая только что вылетела из гнёзда, первое время держится в окрестностях своего гнёзда на своей территории, где ей привычнее, где она чувствует себя в безопасности, где о появлении опасности её могут предупредить родители. И пение собственного отца – оно, видимо, иногда и довольно часто становится моделью, с которой птица формирует собственный репертуар.

Но так, конечно, происходит далеко не всегда. И есть среди птиц, к счастью, уже знакомые нам камышевки. Это совершенно необычные, удивительные птицы. Их непрерывная, очень богатая звуками песня, в существенной степени включает в себя всевозможные имитации, заимствование голосов других птиц. Причём других видов птиц.

С болотной камышевкой была проведена страшно кропотливая работа. В Бельгии очень подробно анализировали её песню, и оказалось, что репертуар песни болотной камышевки содержит заимствование до двухсот разных видов птиц. Это результаты анализа около двух десятков разных самцов-певцов этого вида, а репертуар одной птички, одного самца болотной камышевки может включать заимствования до восьмидесяти разных видов.

А.Г. Это в процентном отношении сколько, можно сказать? От общей длины песни?

В.И. Вы знаете, это довольно сложно посчитать, ведь песня болотной камышевки непрерывная, она длится в течение, скажем, десятков минут и может быть непрерывной. Когда самец разойдётся, он может петь десятки минут практически без перерыва. И посчитать, какой процент там составляет имитация – это довольно сложно. Тот автор, работами которого я оперирую, этого не делал, не подсчитывал. Но, во всяком случае, можно считать, что эти заимствования, эти имитации составляют значительную долю в совокупной акустической продукции, которую выдают певцы данного вида.

Это довольно поразительно и довольно интересно. И интересно это, прежде всего, с той точки зрения, что источником этих заимствований, этих подражаний являются не только те птицы, которые соседствуют с болотной камышевкой в том месте, где она гнездится. Она заимствует и звуки, которые слышит на пролёте и на зимовке. А зимует она в экваториальной Африке, довольно далеко. Это тоже очень интересно – почему?

Потому что, как я говорил, окончательная кристаллизация песни большинства птиц заканчивается в возрасте около двух месяцев. Как у тех же зябликов, по которым очень много работ. Кстати, для них это достаточно чётко показано. Действительно, два месяца – это тот критический период, в течение которого птица должна сформировать свою песню и в течение которого она её формирует. А болотная камышевка обладает совершенно, видимо, неограниченным диапазоном обучения, который простирается, по крайней мере, на несколько месяцев.

Представьте себе, болотная камышевка появляется на свет где-то в июне, а потом она в конце августа отправляется в путь, в миграцию, в перелёт. Летит через Средиземное море, через пустыню Сахару, через какую-нибудь Кению и останавливается где-нибудь в Зимбабве. И вот на всём этом пути, который занимает несколько месяцев, она всё время впитывает в себя информацию, которую поставляет ей тот калейдоскоп видов, который её сопровождает на этом длительном пути. Всё это она прекрасно впитывает, запоминает, и потом это всё выдаёт, вернувшись на следующий год на место своего рождения, на место своего гнездования. Где она образует пару, выводит птенчиков, и всё это выдаёт, всю эту программу, которая была усвоена в течение этого длительного времени.

То есть вот у видов-имитаторов, у видов-подражателей период обучения, видимо, длится, по меньшей мере, всю первую зиму их жизни, а, может быть, они учатся и всю жизнь. Ну, правда, надо сказать, что мелкие певчие птички живут очень мало, три-четыре года они в природе живут, это не так много. Но, тем не менее, они успевают выучить очень много.

Вот что это такое? Представьте себе, один самец выучивает восемьдесят разных, будем говорить, звуков. Хотя, в общем, там не просто звуки, довольно сложные иногда эти звуки бывают. Какие-то обрывки песен, какие-то отдельные, как у нас говорят, позывки, сигналы тревоги или сигналы другого предназначения – восемьдесят. То есть восемьдесят звуков он вызубривает, выучивает, и способен их воспроизводить. Вы знаете, попугаи говорят, и если попугай выучивает восемьдесят слов, то такой попугай считается уже изрядным говоруном. А рекорд у этой породы птиц где-то триста-четыреста, может быть, пятьсот-шестьсот слов. Это уже самые продвинутые попугаи, с которыми занимаются тренеры высшей квалификации. Причём, которые обычно уже с какой-то научной целью занимаются обучением попугая. То есть, понимаете, такая крошечная птичка всего за год своей жизни овладевает репертуаром продвинутого попугая.

А.Г. Свойства памяти пернатых меня всегда восхищали. Когда я узнал, что синица способна запомнить до пятисот, по-моему, а то и больше точек, где она прячет зёрна, и составить карту-схему, чтобы потом к ним вернуться… Это не укладывается у меня в голове – как в такой маленькой головке может отпечататься такая информация?

В.И. Да, вы знаете, это не укладывается у очень многих, и хоть это не имеет отношения к теме нашего разговора, но это совершенно потрясающая область изучения птиц – их запасание кормом.

Существуют разные токи зрения на этот предмет. Очень многих учёных тоже крайне озадачивает такая способность. И они весьма сомневаются в том, что птицы именно таким образом действуют. Существуют разного рода альтернативные механизмы, которые позволяют им находить спрятанный корм. Если коротко, здесь есть два момента: первое, они ищут там, где прячут, а второе – это то, что они прячут очень много. Вот, скажем, маленькая синичка, допустим, за год прячет, если мне не изменяет память, примерно 16 килограммов еловых семян. Я не помню, сколько весит еловое семечко, но очень мало. Вы можете посчитать, сколько запасов она делает. То есть это даже не пятьсот, это десятки тысяч запасов. Здесь, конечно, механизм довольно сложный. Едва ли она помнит все свои запасы, хотя здесь тоже существуют всякого рода экспериментальные работы, которые свидетельствуют о такой памяти.

А.Г. То, что у них когнитивный процесс идёт, это, вне всякого сомнения, показали молочники в Лондоне, которые боролись с синицами, вскрывающими сливки в любых упаковках. Достаточно трудно уберечься от этих малых птах – но вернёмся к пению.

Вы сказали уже несколько раз, что помимо основной функции – «маяка» – самец даёт знать и другому самцу, и самке, что он здесь находится, у них есть ещё некая сигнальная система, которая способна предупредить об опасности, о приближении хищника, может быть, указать на корм птенцам и так далее. Можно об этом?

В.И. Да, конечно. Дело в том, что мы до сих пор всё время говорили о песне. Это было ключевое слово. И действительно, песня – это, видимо, самый важный элемент в общей системе акустического общения певчих птиц. Но далеко не единственный.

Дело в том, что наряду с песней, акустический репертуар всех видов певчих птиц, в том числе и всех, о которых мы с вами говорили, включает так называемые, «позывы» или «позывки», это совершенно иной класс звуков. Отличаются они от песни, пожалуй, по двум основным признакам.

Первое. Песня – это всё-таки довольно сложный сигнал, длительный, состоящий в простейшем случае из двух звуков, а иногда это сотни и тысячи звуков, если говорить о камышевках. В общем – это сложный сигнал. Сложный, длительный достаточно сигнал. Позывка же – это, как правило, только один короткий сигнал, это вскрик, окрик, это одна такая короткая посылка, очень простая, довольно простой структуры. И, если говорить о частотной модуляции, амплитудной модуляции, резко отличающаяся от песни в этом отношении.

Второе отличие состоит в том, что если для формирования песни, как я уже говорил, нужен период обучения, нужна некая модель, то позывки или позывы, они, в основном, развиваются на генетическом фундаменте, и для того чтобы у особи данного вида сформировалась присущая ей система позывок, ей совсем не нужно слушать других птиц своего вида. Это всё формируется на генетическом автомате. Гены здесь всё решают.

И третий важный момент – это то, что песня приурочена к периоду размножения, поскольку она обслуживает сферу репродуктивной коммуникации, призыв самок и отпугивание других самцов. А система позывок обслуживает весь бытовой цикл. И поэтому она бывает довольно разнообразной. Репертуар у некоторых видов, скажем, у тех же синиц, о которых мы уже говорили, включает десятки разных видов позывок.

В частности, самой сложной системой, вообще одной из самых сложных систем позывок в мире пернатых, обладает большая синица, всем прекрасно известная, поскольку именно она живёт в городе, и которая у нас на балконах чаще всего бывает. Невероятное разнообразие разных звуков они издают, и вот каждый такой звук, в общем, хочется считать элементом их языка. Всегда кажется, что каждый такой звук что-то значит, скажем, тревогу, или то, что птица нашла корм, или то, что она к кому-то обращается, или кого-то о чём-то предупреждает.

Собственно говоря, это и есть главный подход к анализу позывок птиц, поскольку им-то как раз и приписываются функции языка в системе коммуникации пернатых. Действительно, эти позывки очень похожи на наши слова. Они довольно короткие, они стереотипные, они легко воспринимаются: это такая позывка, это такая, это третья, четвёртая, пятая, шестая и так далее. Они как-то очень провоцируют на то, чтобы считать их отдельными словами. И именно таковыми их обычно и считали, довольно долго. Но сейчас от такого рода трактовок всё в большей степени отходят, потому что всё в большей мере становится ясно, что аналогии между языком птиц и нашим языком в высшей степени поверхностные. Конечно, у птиц, как и у большинства других животных, языка в том смысле, который присущ нам, нет. Хотя, конечно, эти позывки в целом ряде случаев могут быть связаны с обозначением достаточно фиксированных ситуаций, возникающих в жизни птиц.

Я, к сожалению, синицами никогда не занимался, а вот обычные воробьи довольно долго служили предметом моего специального внимания, я занимался расшифровыванием их языка, если можно так выразиться. Я буду пользоваться этим термином, он устоялся.

У них тоже довольно много позывок, и, в общем, этот пример хорош тем, что при желании все, кто меня сейчас слушают, могут завтра выйти и послушать, как звучат воробьи. У воробьёв есть чириканье. Чириканье – это воробьиная песня. Она простая, но выполняет те же функции, что и песня соловья. Это призыв самки к территории самца и охрана территории от других самцов. Но наряду с этим чириканьем у воробьёв имеется много всяких позывок. Вот, скажем, есть такой очень распространённый сигнал, когда воробьи так кричат, я позволю себе сымитировать, поскольку у нас записи-то нет этой. Это джи-джи-джи-джи… Это сигнал тревоги. Его воробьи обычно издают, когда, например, видят кошку. Очень хочется называть этот сигнал предупредительным сигналом, сигналом предупреждения об опасности. Но в действительности воробей никого не предупреждал, поскольку сидят они все вместе, собираются на кусте довольно высоко, кошку они все прекрасно видят, кошка их не достанет ни за что в этой ситуации. Когда надо, она их достанет, но в данной ситуации она для них совершенно безопасна. И, в общем-то, кому адресован этот сигнал, кого они предупреждают, в этой ситуации понять довольно трудно.

А.Г. Может, они просто называют состояние, в котором находятся?

В.И. Да, они как-то обозначают своё состояние в данной ситуации, то есть это, коммуникация на уровне очевидного, я бы сказал.

А.Г. У меня вопрос, поскольку времени немного осталось. Я недавно по телевизору видел, как обезьяны разных видов предупреждают друг друга (в первую очередь, конечно, свой вид, но другие виды тоже понимают сигнал тревоги) о приближении хищника. Птицы понимают межвидовые сигналы или нет? Есть межвидовое общение? Скажем, воробьи зачирикали, увидев кошку, вернее зажужжали, а голуби испугались?

В.И. Вы знаете, этот вопрос в высшей степени интересен, и по нему существует довольно много данных, которые подтверждают, что птицы действительно воспринимают сигналы других видов. В частности, сигналы тревоги. Самый распространённый возмутитель спокойствия в наших лесах, это сорока. Сорока начинает трещать с ожесточением при виде человека, при виде хищника, вообще при малейшей тревоге она начинает трещать. Причём, очень громко, её слышат на сотни метров. И считается, что мелкие птицы прекрасно знают сигнал сороки, и каким-то образом затаиваются, когда его слышат. Но, к сожалению, строгих научных подтверждений такой межвидовой коммуникации пока что, по крайней мере, мне неизвестно. И я думаю, что это как раз вот то направление, которое будет…

Возникновение биосферы

10.06.03
(хр.00:48:08)

Участник:

Заварзин Георгий Александрович – академик РАН, доктор биологических наук.


Александр Гордон: Если говорить о системном восприятии мира, а тема у нас сегодня такая, которая должна быть одним из краеугольных камней для понимания системы существования… «Возникновение биосферы» – звучит пугающе.

Георгий Заварзин: Да, и постоянно задаётся этот вопрос, сейчас очень назойливо он возникает. Дело в том, что здесь есть два подхода. В течение второй половины 20-го столетия, по крайней мере, господствовал редукционизм, и была надежда, что познание элементов живой системы позволит приблизиться к пониманию, и действительно, продвинулись очень далеко.

Но на определённом этапе стало ясно, что существует и другая задача. Задача совершенно противоположная, когда нужно думать, допустим, не о лечении какого-нибудь синдрома Дауна или другой биомедицинской задачи, а когда нужно думать о выживании человечества.

И эта линия, между прочим, возникала раз от разу. Скажем, очень ярко это выразил совсем у нас забытый Александр Гумбольдт ещё в конце 18-го столетия – как раз как стремление понять горизонтальный срез через всю планету. Потом она сменилось попыткой объяснить всё через историю происхождения – то, что представляет, собственно говоря, несистемный подход. Надо сказать, что взлёт русской мысли в последней четверти 19-го столетия как раз дал очень интересный подход. Одним из самых интересных людей в этом отношении был Сергей Николаевич Виноградский. Он, в общем-то, в наших учебниках попадается, но в зарубежных с него начинается, собственно говоря, микробиология. И он показал, что мир создаётся деятельностью невидимых (тем, что нельзя показать по телевизору, и поэтому я показать, так сказать, «зверушку» вам не могу). Но важно понять, что именно эти невидимые создают мир.

Когда это началось? В 80-х годах стало понятно, что в дополнении редукционизму, к стремлению понять генетические закономерности, нужно иметь большую систему. Называлась эта вся штука – геосферно-биосферная программа.

И она, в общем-то, воспроизводит идеологию Вернадского, но Виноградский, о котором я говорил, он на четверть века раньше и точнее сформулировал её. Но он человек был довольно тяжёлый, ему один раз в жизни удалось прочитать хорошую лекцию, и то – членам императорской фамилии, когда деваться было некуда.

Так что, история, которую нам показывают и по телевизору, и в музеях, составляет одну восьмую часть истории Земли, когда уже всё очень хорошо сложилось, очень хорошо установилось и все эти птички, бабочки, цветочки и ягодки наложились на то, что было создано для них, и без вот этого основания они, собственно говоря, существовать не могут.

Поэтому для того чтобы понять, как возникла биосфера, мы вынуждены двигаться в тёмный мир докембрия. И такое серьёзное продвижение в этом направлении было лет 30-40…

Вот на маленькой картинке, которая сейчас на экране, можно видеть, как распадается вся история Земли. Эта лестница сделана академиком Семихатовым, она изображает тот период, когда существовали только цианобактериальные маты, то есть всё, что было на земле, это было цианобактериальное сообщество. Оно оставило совершенно чёткие и надёжные свидетельства своего происхождения. Я даже для того, чтобы вы мне поверили, я захватил камень, правда, не за пазухой… Это строматолит, который мне подарил Игорь Николаевич Крылов, один из первых, кто изучил эти вещи. Поверхность, которую вы видите, это как раз плёнки цианобактерии, которая окаменела и осталась 800 миллионов лет – это Южный Урал. Вот камушек, который я подобрал около Онежского озера, ему несколько больше, два миллиарда лет. С той стороны вы видите реплику, а вот эта чёрная вершина, это то, как выглядит высохшая плёнка. А с этим я очень прошу вас аккуратно, потому что она не окаменела, ей два года этой плёнке. И если вы сравните тот зелёный камень, и этот, то они, в общем-то, окажутся совершенно одинаковыми. Значит, у нас возникает вопрос: а каким же образом в течение двух с чем-то миллиардов лет (хотя о сроках ещё идут споры, в которые я не буду вдаваться) они выжили и продолжали существовать, почему их не вытеснили более совершённые цветочки?

Ну, вот то, что я вам показывал – живое, нынешнее – это с Курильских островов, из горячего источника, то есть выживают они в стороне от цветочков. И поэтому мы можем сказать, что область, занятая биосферой, по мере усложнения организмов сокращалась, в общем-то, а отнюдь не расширялась.

Возможности для жизни по мере совершенствования всё сокращались и сокращались и приходили, так сказать, к нормальным условиям, которые мы сейчас видим в поле или в лесу.

И переход осуществился примерно два миллиарда лет назад, то есть установившаяся уже наверняка система была примерно два миллиарда лет назад – вот как раз чёрный камушек, который я вам дал.

Дело в том, что к тому времени уже сформировалась система биогеохимических циклов, а это основная машина планеты. Здесь в качестве основы работает углеродный цикл, и, вообще говоря, эту машину можно просчитать в единицах и граммах органического углерода, можно просчитать как в конвертируемой валюте.

Если покажут следующую картинку, то мне будет легче.

Вы видите, здесь работает цикл, в котором одна реакция обеспечивает поступление органического вещества и отношение атмосферная углекислота, органический углерод и кислород работают в молярном отношении один к одному. То есть для того, чтобы у вас в атмосфере остался кислород, нужно каким-то образом убрать из системы восстановленный углерод. Это действительно происходит, это машина работала, начиная с первых осадочных пород, которые известны – углерод уходил, и, соответственно, кислород оставался. Значит, один к одному работает СО2, О2 и органический углерод.

Вторая система жёстко завязанных циклов – это синтез биомассы, потому что для синтеза биомассы нужно соотношение органического углерода и азота – шесть к одному, а для фосфора и органического углерода это соотношение будет больше, чем 116 к одному. Естественно, у растений, имеющих скелет (деревья, например), это соотношение будет гораздо больше, там гораздо меньше фосфора надо. Значит, эта часть жёстко связана с совершенно жёсткими количественными отношениями.

Теперь фокус в том, каким образом может остаться в атмосфере кислород? Для того чтобы он остался, нам нужно убрать углерод. Имеются два, собственно говоря, процесса – автотрофная ассимиляция фотосинтезом (идёт естественная солнечная энергия) и есть второй процесс – разложение этого углерода.

Если дыханием полностью всё сжигается, значит, баланс нулевой, ничего не получите, как в пустыни.

А если создаются какие-то условия, препятствующие микробам разложить это синтезированное органическое вещество, то, естественно, углерод уходит в осадочные породы, там основной его резервуар. Он превращается в устойчивый углерод керогена, и, собственно говоря, на этом начинает крутиться вся биогеохимическая машина планеты.


  • Страницы:
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18