Принято думать, что прибежищем для первых проявлений жизни, скорее всего, стали океанские глубины – на поверхности ранней Земли условия были куда менее благоприятными. И океаны же служили преградой для вредного излучения и экстремальной температуры, развитие жизни в них было защищено от бомбардировки метеоритами и от извержения вулканов.
Учёные считают, что первые два миллиарда лет история жизни (возникшей из неизвестных источников предположительно около 2,7 миллиарда лет назад) почти наверняка ограничивалась океанами. Но неизбежный эффект обратной связи вёл жизнь к усложнению. Бурное развитие микроорганизмов привело к накоплению химических побочных продуктов (особенно кислорода в атмосфере), большинство которых были токсичны. Поэтому, чтобы лучше контролировать свой внутренний химический состав, простые клетки обзавелись сложной внутренней структурой (такой вид клеток называется эукариоты) и в итоге дали начало разным типам живых существ.
Развитие многоклеточности совпало с самым ярким новшеством в эволюции жизни – появлением скелета. В ходе «кембрийского взрыва», 0,54 миллиарда лет назад, в летописи окаменелостей виден переход от слабых неясных отпечатков к разнообразию окаменелых раковин, бесспорно свидетельствующих о сложности организмов (Дарвин ошибочно считал этот «взрыв» началом жизни на Земле).
Раствор минералов, сконцентрированных в океанах – как уже объяснялось выше, – облегчал формирование твёрдых частей тела, таких как раковины. Подобно тому как впоследствии, параллельно с эволюцией хищных тираннозавров, у рогатых динозавров на голове развивались сложные причудливые структуры, так и эти первые «биоминералы» позволяли обзавестись бронёй, защищавшей их обладателей от действия природных факторов, ядов и, что немаловажно, от хищников.
Скелеты – раковины и кости – придавали твёрдость, необходимую животным для того, чтобы сделать первые шаги на сушу!
На протяжении истории Земли выветривание поддерживало кислотно-щелочной баланс – равновесие между кислотой (углекислым газом) и щёлочью (растворёнными в океане ионами). Можно представить себе континенты как «антацид», то есть средство от несварения, для океана. С тех пор как океаны существуют, они всегда были слегка щелочными – что идеально для создания скелета.
Однако перед нами – и перед будущими поколениями землян – стоит серьёзная задача, которая всё усложняется.
Бурный рост человечества и наша потребность в ископаемом топливе приводят к тому, что углекислота поступает в океаны с огромной скоростью, повышая их кислотность. Через миллион лет или около того растворение наших континентов ускорится настолько, что начнётся нейтрализация этого мощного выброса углекислоты в океанские воды. Но выветривание идёт медленно, а пока что океаны со временем становятся немножко менее щелочными и немножко менее насыщенными. Этот процесс часто называют «закислением» океанов. Более точным термином было бы «снижение темпов ощелачивания океанов», но это гораздо хуже смотрелось бы в заголовках статей.
Хрупким организмам, таким как коралловые рифы, всё труднее выращивать скелеты для новых поколений. И это могло бы иметь колоссальные последствия для всей морской экосистемы, если бы не тот факт, что организмы умеют адаптироваться, причём быстро!