Текст книги "Технопарк юрского периода. Загадки эволюции"
Автор книги: Александр Гангус
сообщить о нарушении
Текущая страница: 30 (всего у книги 31 страниц)
Это, конечно, был не белок, а почти неупорядоченная смесь молекул разной длины. Но ученые знали, сколь широко в природе распространены принципы самоорганизации. Те самые слабые водородные связи, что кодируют вторичную и третичную структуру белка, не могут не проявить себя в хаотической смеси аминокислот. И вот после дополнительной обработки растворами и подогрева протеиноид С. Фокса начал проявлять свойства упорядоченности. По многим признакам его можно было бы принять прямо-таки за белок!
Многие ученые считают, что протеиноиды могли зародиться на склонах вулканов, где были все условия для их спекания. Но зарождающейся жизни нужна вода.
Дж. Бернал писал, что жизнь зародилась буквально в грязи – в иле, глинистой мути маленьких спокойных лагун, ибо полимеризация длинных молекул гораздо быстрее идет на мельчайших минеральных частицах глины. Совсем недавно это предположение Бернала было проверено. Выяснились удивительные вещи. В так называемом монтмориллонитовом иле (самый распространенный глинистый минерал) белковоподобная цепь аминокислот полимеризовалась быстро и без нагревания. При этом полипептид можно было получить почти неограниченной длины и упорядоченности. Все зависело от размеров глинистых частиц. Если они были достаточно однородны, то они отбирали «кирпичики» для полимеризации определенного размера и веса. «Выбор» следующей аминокислоты при синтезе зависел еще и от кислотности среды. А сна, эта кислотность, в глинистом комочке закономерно менялась в ходе реакции. Вот и еще один выход из заколдованного круга: первой весьма своеобразной «рибосомой» могли послужить комочки ила...
Протеиноиды, рожденные в огне и рожденные в грязи, были исследованы. И оказалось, что эти белковоподобные структуры проявляют... ферментную активность!
Что ж, может быть, примерно так возникли в «первичном бульоне» первые, пусть очень плохие белковые матрицы. Они принялись «тотально» наращивать число молекул биополимеров, которые некому было потреблять, так что они накапливались. В какой-то момент эта система превращений приобрела замкнутый характер: один из конечных продуктов реакций смог стать матрицей – ферментом для образования исходного реактива. Цепь замкнулась. Реагирующие по замкнутому кругу полимеры могли собраться в капельки, и тогда они образовали что-то вроде неподвижных организмов. Возможно, это было нечто похожее на коацерватные капли А. Опарина или микросферы, полученные С. Фоксом при попытке разболтать протеиноид в воде.
Но возможно, сначала не было и этого. Какое-то время жизнь могла существовать и без конкретных ее носителей, без организмов или даже их коацерватных предтеч. Первые белковые матрицы, возможно, действовали свободно во всей толще первичных водоемов.
Парадоксальное предположение о жизни без организмов принадлежит Дж. Берналу.
«Быть может, никакого точного начала жизни не было вообще. В состоянии активного равновесия, вызванного превращениями, непрерывно происходившими между теми или другими химическими веществами, могли установиться известные циклы, которые были самовоспроизводящимися, то есть молекула А производила молекулу В, и так далее до тех пор, пока молекула Z снова не производила молекулу А. На этой стадии всю среду можно было бы назвать живой в биохимическом смысле, хотя ни одного организма еще не существовало».
Это была жизнь без индивидуумов, жизнь вообще, жизнь, воплощенная «не в существах, а в веществах». Это сказал кто-то на конференции по происхожению жизни в Москве в начале 70-х. И я там был... Вот только жаль, забыл, кто это сказал... Живой океан. Солярис... на Земле.
...Так когда же он «закопошится», то есть проявит признаки жизни, искусственно синтезированный биохимиками организм, молекулярный комплекс и т.д.?
Если говорить «о большой биохимии», то и там это событие совершится не вдруг, не в один прекрасный день, будет, вероятно, несколько событий.
Для науки же о возникновении жизни путь еще дальше и труднее. Ведь нужно на всех этапах моделировать простые, примитивные условия природного, а не лабораторного синтеза веществ, с заранее обдуманными намерениями нужно исключить все достижения лабораторной техники, как бы игнорируя опыт одной из самых высокоразвитых наук.
А потому и первое полученное «простым», «тотальным» образом живое вещество будет скроено по странным на современный взгляд меркам. Оно наверняка будет намного примитивнее существующих нынче форм жизни. Ведь сейчас в природе, где «всяк друг друга ест», могут выжить только формы, способные конкурировать с весьма высокоразвитой жизнью.
Первый же действительно искусственный белок, который «закопошится» (хотя бы в химическом смысле) на лабораторном столе, будет, видимо, совершенно неконкурентоспособен по нынешним меркам. Но цель, к которой стремились поколения ученых, силящихся постигнуть тайну происхождения жизни, будет достигнута.
ГЛАВА 14
НАЧАЛО
Качнулся мир, звезда споткнулась в беге...
Э. Багрицкий
Найти тенденцию!
«Я знаю, что ничего не знаю»,– говорил мыслитель. Сейчас так говорить вроде бы неудобно даже из общефилософских побуждений: многое изменилось. Человечество многое знает. В «средневзвешенном» читателе популярной литературы рано или поздно созревает уверенность, что он примерно представляет себе, где в той или иной области проходит граница знаемого и незнаемого. Скажем, синтезирован ген, но еще не создан искусственный живой организм. Открыты сотни элементарных частиц, но неизвестна их «менделеевская таблица».
Проблеме происхождения Земли, Солнечной системы в этом смысле не повезло. Мы не только все еще не знаем, как появился на свет наш мир, мы даже не знаем всей меры этого нашего незнания. В памяти остались грандиозные построения О. Шмидта, обошедшие в начале 50-х годов даже центральные советские газеты. Солнце захватывает облако метеоритной материи, закручивает его вокруг себя, потом лепка холодных планет, постепенный их разогрев и т.д.
Но как раз «гипотеза захвата», стержень шмидтовской гипотезы, сейчас отвергается большинством космогонистов; даже ученики и последователи О. Шмидта стараются о ней не вспоминать. Один из них недавно прикинул, что же именно мы точно, определенно знаем о происхождении Земли и других планет. Оказалось, только одно: они как-то рождены холодной газово-пылевой материей, окружавшей Солнце. Все остальное вплоть до такой, скажем, проблемы: что старше, облако или Солнце, под вопросом.
Но если обратиться к подобным же прикидкам других космогонистов, то там и «холодная» планетная космогония – вовсе не факт, а весьма уязвимая гипотеза.
Пусть не создастся у читателя впечатление, что идет беспредметный, схоластический спор. Нет. Почти каждая из основных нынешних космогонических гипотез – сложное здание с прочным математическим каркасом, интереснейшими решениями и захватывающими дух масштабами. Все это потом пригодится. Потом, когда практические исследования на планетах, их спутниках, на кометах и астероидах, астрономические наблюдения, вынесенные за пределы земной атмосферы, позволят построить непротиворечивую теорию.
Концентрация?
«Всякий раз, как ребенок выбрасывает игрушку из своей коляски, он вызывает возмущение в движении всех звезд во Вселенной» – эти слова написаны видным космогонистом Джеймсом Джинсом.
И это правда. Можно даже математически подсчитать, какое именно возмущение от выбрасывания игрушки испытает Солнце, ближайшая звезда, центр Галактики. Хотя и не нужно. Дж. Джинс (по его собственной гипотезе, планетную семью порождает сверхмощная приливная сила гигантской звезды, проходящей близко от Солнца) в данном случае пошутил. Но можно понять Джинса и тех, кто раньше его высказывал подобные же идеи вовсе не в шутку, а из гордости за науку, которая «все может», вот только дайте точку опоры... «Механический детерминизм»,– скажет философ. И еще покрепче: «вульгарный материализм». Да, ученые XVIII, XIX, часто и XX века, вырвавшись из плена религиозных, идеологических ограничений, иногда забегали вперед, сводя сложные природные явления к простым механическим, химическим процессам.
Великий Кант создал красивую, логичную «теорию неба, или опыт об устройстве и механическом (разрядка моя. – А.Г.) происхождении всего мироздания на основании ньютоновских законов». С особой гордостью подчеркивал философ, что для создания грандиозной модели становления мира ему не потребовалось ничего, кроме сил тяготения и сил отталкивания (сопротивление среды, упругость газов). Тяготение двинуло частицы первоначального хаоса друг к другу, отталкивание искривило их прямой путь, кривизна закрутилась в вихре. Из вихрей сцепились большие вращающиеся тела – звезды и обращающиеся вокруг рои планет. Кант чувствовал, что и сами звезды должны обращаться вокруг некоего общего центра. В этом смысле его теория отвечала главному требованию, предъявляемому к настоящей теории: она предсказывала открытие, совершенное гораздо позднее.
Все последующие так называемые небулярные космогонические гипотезы выросли из теории И. Канта. Горячая туманность или холодное облако – газовое, газово-пылевое, пылевое, его сжатие, слипание сгустков – зародышей планет (и звезд)– все это живо, по сей день совершенствуется в деталях и по-прежнему основано на ньютоновских законах. На собирании, концентрации рассеянного вещества.
Острый цейтнот
< Природа показывает, что она одинаково богата, одинаково неисчерпаема в произведении как самых выдающихся, так и самых ничтожных творений». Эти слова тоже принадлежат И. Канту. Но он знал, что, несмотря на неисчерпаемость, природа не любит разных решений для сходных задач. Вокруг планет обращаются спутники, планеты – вокруг звезд, а те – вокруг общего центра. Зачем для всех трех случаев создавать разные космогонии? Космогония была одна – планетная продолжала звездную в едином процессе. Процессе горячем! Планеты в классической космогонии И. Канта и П. Лапласа были вначале, как маленькие звезды: раскаленными газовыми, а потом жидко расплавленными рисовали их в школьных учебниках наших прадедов. В гипотезах О. Шмидта и его современных последователей планеты, вначале холодные, потом разогреваются под действием радиоактивного распада и никогда полностью не становятся жидкими.
Но если в классической космогонии не стояло вопроса о том, из чего создавать протопланетное облако или туманность – химические элементы считались существовавшими всегда,– то нынешняя астрофизика такого умолчания не допустит. Перед космогонией физико-химической должна была состояться космогония ядерная – нуклеосинтез. Ведь ядра многих элементов, особенно тяжелых, не могут образовываться в обычных стационарных звездных условиях. Их синтез требует особых, экстраординарных условий: запредельно мощных магнитных полей, колоссальных давлений и температур.
Значит, вначале была катастрофа? Может быть, взрыв сверхновой звезды? Такие взрывы и сейчас вспыхивают время от времени в бессчетных галактиках – звездных островах Вселенной. Раньше такие взрывы, считают астрономы, случались значительно чаще. В этом случае взрыв должен был произойти очень близко, рядом с молодым Солнцем. Возможно, без такого взрыва, близкого, но не очень, и не может начаться образование планет. Вероятно, взорвалась одна из сестер Солнца, звезда той же звездной ассоциации. А может быть, взрыв, но не Сверхновой? И само Солнце – осколок этого взрыва? Значит, Солнце и тяжелые элементы – ровесники? Тогда ясен возраст нашего светила: уран в Солнечной системе имеет возраст 5,1 миллиона лет.
Метеориты... Их называют кирпичиками мироздания. Из них, говорят многие ученые, лепились когда-то планеты. Большинство метеоритов – это хондриты, то есть они состоят из хондр, маленьких спекшихся шлакообразных крупинок, весь облик которых выдает их «горячее» происхождение. При двух тысячах градусов, полагают, конденсировались из газа хондры в остывающей оболочке сверхновой звезды.
Может быть, горячее, газообразное состояние для протопланетной материи было каким-то мигом, которым можно пренебречь? Вот небольшая и весьма красноречивая таблица.
Событие Миллиардов лет назад
1.Синтез тяжелых ядер
(начало горячего этапа космогонии) 5,1
2.Концентрация горячего газа
в твердое вещество хондритов
(конец горячего этапа) 4,5
3.Появление Земли 4,5
4.Появление земной коры 4,5
5.Формирование лунных пород 4,6
О чем говорят эти цифры, полученные строгими методами радиодатировок? Прежде всего: после долгой (шестьсот миллионов лет) раскачки, неспешного «замешивания раствора» природа заторопилась как-то вдруг, без видимой причины. Практически мгновенно она «три дела совершила»: слепила кирпичи-метеориты, понастроила из них домов-планет и оштукатурила их! Острый цейтнот...
Особенно странно выглядят «штукатурные работы»: если слепленный из метеоритов холодный ком разогревался под действием распада радиоактивных элементов, то сначала должны были выплавиться глубокие слои и лишь потом – верхние. Последней выплавилась «штукатурка» – земная кора. На все это должно было уйти не меньше двух миллиардов лет. По всем имеющимся данным о первоначальной истории Земли, таких сроков быть не могло. Все шло гораздо быстрее.
Но если допустить, что Земля в момент своего рождения была на грани плавления, горячей, то картина несколько упрощается: кое-где, полностью плавясь, вещество планеты смогло сразу же начать выделять «шлак» – участки древней коры. Впрочем, остаются необъясненными сверхвысокие темпы «монтажных работ» по сборке планет из метеоритов...
Кирпичики или обломки?
А точно ли метеориты – кирпичи мироздания? Не обломки ли?
Да, многое в облике многих метеоритов (во всяком случае, не хондритов) наводит на мысль, что побывали они в недрах каких-то крупных тел. Их минералы часто походят на земные, образующиеся под действием силы тяжести, давления глубин. Да и разный состав метеоритов... Одни – железного, другие – силикатного состава, не обломки ли это разных оболочек погибшей планеты, железного ядра, коры, мантии? Но обо всем этом еще можно было спорить, пока не появились в космохимии точные методы, позволяющие установить, как долго тот или иной камешек путешествовал в космосе в своем теперешнем виде. И вот что они показали. Почти все метеориты, попадающие на Землю, большую часть своей космической жизни действительно путешествовали в недрах каких-то планет – не одной планеты, а разных, потому что результаты неодинаковы. Одни метеориты вырвались в космос давно, миллиарды лет назад. Другие – совсем «недавно», несколько миллионов лет назад. Следы не сборки, а развала! Конечно, многие метеориты-хондриты могли возникнуть и сразу после горячего этапа космогонии. Но им необязательно было слепляться в планеты. Взгляните снова на таблицу: планеты и хондриты – ровесники!
Так или иначе какие-то планеты могли возникнуть, минуя холодную стадию, во все еще горячей расширяющейся атмосфере сверхновой звезды. Возможно ли это физически? Ведь горячее вещество особенно не склонно к концентрации: оно еще больше, чем холодное, стремится разлететься.
Миров приводные ремни
«Вследствие необычайно высокой температуры солнечная атмосфера первоначально простиралась за орбиты всех планет» – так писал в 1796 году П. Лаплас, блестящий физик и математик Франции, в своей работе «О происхождении мира». Поразительно, как часто в истории науки совершается (на новом уровне) возврат к совсем было отвергнутым положениям классиков. Именно этот пункт – горячая атмосфера огромных размеров – был признан впоследствии наивным: туманность таких размеров, по представлениям классической астрономии, должна была быстро охладиться. Но общая «атмосфера» Солнца и вспыхнувшей рядом с ней сверхновой звезды (видимо, связанной с молодым Солнцем общностью происхождения и принадлежностью к одной звездной ассоциации) могла быть только горячей! Но П. Лаплас не знал о сверхновых.
Он не знал и другого: в горячем газе действуют силы, ничуть не уступающие в мощи чисто механическим силам классической космогонии. А потому не использовал в своих построениях магнитогидродинамический фактор. Это за него сделали уже в наше время шведский физик X. Альвен и английский астроном (и писатель-фантаст) Ф. Хойл.
Уже когда Н. Бор предложил свою планетарную теорию атома, сходство планетных и электронных орбит навело некоторых ученых на мысль, что это сходство неспроста и что в создании планетных систем повинны не только гравитационные силы. Полвека назад некий Берлага вывел из уравнений электрических взаимодействий древний закон планетных расстояний Тициуса– Боде. Получилось, что планеты, как и электроны, могут устойчиво обращаться только на определенных «квантовых» уровнях!
А надо сказать, грубое, но несомненное подчинение планетной системы (и спутниковых систем больших планет) этому закону всегда поражало ученых и не объяснялось толком ни одной из «механических» гипотез. И еще одно, гораздо более, важное препятствие пустило под откос немало космогонических моделей: распределение момента вращения.
Почему? Если планетное вещество отрывалось от экватора Солнца по мере сжатия и раскручивания нашей звезды просто под действием центробежной силы (так представляли и представляют себе этот процесс многие космогонисты), то такое сжавшееся Солнце должно продолжать вращаться быстро, очень быстро. Ведь не замедляет же свой бег колесо смеха, когда, раскручиваясь, сбросит любителя парковых аттракционов действием центробежной силы. А может, Солнце всегда вращалось медленно, а пришедшее «со стороны» протопланетное вещество имело какой-то свой, независимый момент вращения? Именно для преодоления парадокса вращательного момента понадобилась О. Шмидту гипотеза захвата.
Но захват не объясняет многого, например близости, почти совпадения плоскости, в которой обращаются планеты, с плоскостью солнечного экватора. Нет, между вращением Солнца и планет была какая-то связь, зацепление. Но зацепление на расстоянии. Этакие «миров приводные ремни», которые долго передавали момент вращения от Солнца к планетам. А передав почти полностью, исчезли.
Сейчас ученые настолько убеждены в том, что планетные системы отбирают как-то вращательный момент у своих солнц, что все звезды типа Солнца, вращающиеся очень медленно, подозревают в укрывательстве планетных систем. И много раз уже подозрения оправдывались: некоторые большие планеты обнаруживали себя, искривляя пути своих звезд.
Когда-то ученые – исследователи космических лучей искали утреннюю шестичасовую вариацию этих лучей. Они думали, что Земля в беге своем по орбите должна получать в «лоб», то есть на линии восхода Солнца, всплеск, вариацию частиц космических лучей, дополнительную их порцию на общем хаотическом фоне космоса. Но ученые не обнаружили этой вариации, а измерили другую, восемнадцатичасовую. Поток космических лучей подхлестывал Землю сзади, подгоняя ее на ее вокругсолнечном пути...
Если представить себе восемнадцатичасовую вариацию усиленной в миллионы раз (а это и было, когда вещество в межпланетном пространстве было во столько же раз горячее и плотнее, а солнечное магнитное поле – во столько же раз сильнее), то вот он, приводной ремень мира!
...В те «дни» из молодого Солнца веером струилась материя, горячий солнечный ветер стремил свой бег к окраинам Солнечной системы.
Горячий газ, текущий из Солнца, ионизирован, с атомов его ободраны электронные оболочки, а значит, газ электрически заряжен. Это плазма! Она не просто летит от Солнца, а летит, привязанная к силовым линиям магнитного поля Солнца. Но и силовые линии привязаны к плазме. Перегруженные ею, они начинают искривляться, отставая от вращения Солнца. Дальше от Солнца поле слабее, силовые линии искривляются все больше – и вот уже повернули назад почти по кругу. Витки магнитного поля, как нитки на катушке, наматываются на солнечную магнитную сверхкорону все плотнее и плотнее.
А что происходит с плазмой? По пути она частично перестает быть плазмой – появилось много нейтральных атомов и даже пылинок,– но электрические свойства пока торжествуют. Там, на окраине солнечной сверхкороны, где силовые линии наматываются виток за витком, вещество уплотняется, накапливается, оставаясь горячим! По мере того как накапливаются витки, накапливается магнитная энергия в диске, обращающемся вокруг Солнца. Диаметр его все увеличивается. А по пути, в плоскости вращения, диск сбрасывает вещество, вырвавшееся из-под власти электромагнитных сил, начавшее обращаться вокруг Солнца по ньютоновским и кеплеровским законам, по самым обычным орбитам.
Это избавление от власти магнитного колеса проходит по-разному. Вблизи Солнца остаются плотные, тугоплавкие тяжелые комки с большим содержанием металла, больше метра диаметром. Из них очень скоро слепятся небольшие тяжелые планеты «земной группы»: Марс, Земля с Луной, Венера, Меркурий.
Вода (лед), аммиак и вообще все, что полегче, могло конденсироваться только подальше, в прохладе космической окраины, там, где нынче проходят орбиты планет-гигантов – Юпитера и Сатурна; отсюда их низкая плотность (Сатурн плавал бы в земном океане: столь низок его удельный вес), гигантские атмосферы.
Здесь конденсация шла, по Ф. Хойлу, в виде больших, шаров больше десяти метров в диаметре. Если шар из легких элементов не успевал дорасти до этой величины, магнитное колесо влекло его дальше, к окраине, к ослабевающему «ободу» диска. Здесь шары частично разрушались, теряя в холодном пространстве самые легкие свои частицы. Именно здесь образуются опять довольно-таки плотные планеты периферии нашей системы: Уран, Нептун и Плутон.
И во всем этом огромном колесе шла непрерывная перекачка вращательного момента от Солнца. Солнце работало, как хороший генератор. Оно расширяло, наматывая витки магнитного поля, пределы вращающегося диска. Диск вертелся как единое целое,> частица, удаленная дальше от втулки колеса, двигалась, естественно, быстрее, а значит, в тот миг, когда эта частица переставала подчиняться магнетизму, оказывалась брошенной на произвол обычных гравитационных сил, она сама превращалась в маленькое колесико, вертящееся в ту же сторону, что и Солнце, и превращала в такое колесо любое тело, к которому прилипала. А Солнце, отдавая вместе с жаром и материей свой вращательный момент, тормозилось. И к моменту, когда советские космофизики обнаружили слабую нынче восемнадцатичасовую вариацию космических лучей, нечувствительно подхлестывающую нашу Землю сзади, оно сохранило только два процента своего первоначального запаса вращения. Остальные 98 процентов приходятся на долю планетной системы (при том, что соотношение масс абсолютно противоположно, 99 – у Солнца, остальное – у планет).
Интересно: спутниковые системы больших планет (именно больших: Луна – особый случай), во всем старательно копирующие «старших» – планетную систему, в этом пункте резко отличаются. Юпитер, Сатурн быстро вертятся. Оно и понятно. Планеты – гиганты не делились со спутниками своим вращательным моментом, а просто сбрасывали излишки. Тут работал, как считает Ф. Хойл, классический лапласовский механизм выброса вещества от избытка вращения, без приводных ремней. Ибо приводных ремней – сильного магнитного поля не было у планет.
«Существенное различие, по-видимому, состоит в том, что образование планет было гидромагнитным, тогда как образование спутников было гидродинамическим», – пишет Ф. Хойл.
Двигаясь против течения времени, мы пришли к самому началу, и есть искушение быстро пробежать пройденный путь обратно, в «правильном» направлении. От искушения воздержимся, но остановиться и посмотреть, откуда пришли, нужно.
Подобное родословному древу каждого из нас, каждого организма, всего живого в целом проступает в этом невообразимо долгом времени общее грандиозное древо всеобщей эволюции природы. Еще недавно единственно возможным для «материалистически мыслящего человека» считалось представление о вечной, бесконечной и в целом не меняющейся Вселенной. Эволюционный принцип доводился только до уровня звезд и звездных островов – галактик. Это было настолько удобно, что иные видные ученые стремились списать некоторые трудности биологии на ту же вечность и бесконечность: академик Л.С. Берг считал лишенной смысла постановку вопроса о происхождении жизни. Если материя вечна и ниоткуда не произошла, то почему нужно делать какое-то исключение для живой разновидности той же материи? Она была всегда, ее зародыши лишь населяли готовые для этого планеты...
Но идея развития, видимо, не терпит каких бы то ни было рамок. Вселенная в целом развивалась. Мы это видим: на краю наблюдаемой Вселенной, там, откуда свет идет миллиарды лет, преобладают непривычные для нас «ископаемые» формы существования материи, сверхгигантские, сверхъяркие квазары, необычные, пересыщенные энергией галактики. Это вчерашний день и нашей области Вселенной: просто вчерашний день можно увидеть во Вселенной лишь издалека.
Можно нарисовать в принципе некую родословную всех основных причин и следствий мира. Ветви причинно-следственных связей... Чем дальше в прошлое, тем их меньше. Четыре миллиарда лет назад сходятся в один ствол ветви органической и неорганической эволюции Земли. Восходят к одному корню родословные химических элементов, Солнца, планет (этому корню чуть больше пяти миллиардов лет). А еще за десяток-другой миллиардов лет до этого все, что мы видим и слышим сейчас во Вселенной, было еще слито в единой причине причин – ядерной капле, готовой взорваться и все начать.
Странные противоречия ощущаем мы, еще не умея их объяснить, в этой общей картине эволюции. В звездном мире все стремится прочь от всего. Развал, разбазаривание материи и энергии преобладают. В пределах планет, на уровне эволюции геологической и биологической, преобладает, наоборот, созидание, господствует закон возрастания сложности. А на границе этих двух противоположных тенденций – захватывающая и особенно противоречивая проблема планетной космологии.
Досадовать ли на эти противоречия или радоваться? В единстве этих двух противоположностей эволюции мира некоторые ученые видят ключ к самым основным тайнам природы...
Но не будем забегать вперед...
ПОСЛЕСЛОВИЕ 1
«РИТМЫ НАШЕГО МИРА»...
В истории нашей науки было время, когда такое название показалось бы малопонятным даже ученым, не говоря уже о широком круге читателей.
Положение сильно изменилось. Ритмичность природных процессов, ее проявления в окружающей нас географической среде, ее закономерности, а вместе с тем и возможность предвидеть будущие изменения этой среды все больше и больше привлекают к себе внимание.
Ритмичность – одно из наиболее ярких и широко распространенных явлений, присущих географической среде. Начиная с суток, через сезоны года, через десятилетия и столетия, к тысячелетиям и миллионам лет, ритмы, как четкие периоды или расплывчатые циклы, неизменно сопровождают развитие земной оболочки.
Ритмы свойственны и явлениям неорганической природы, и явлениям биологическим, причем ритмичность последних зависит от первых и неразрывно с ними связана.
Периодические – суточные, сезонные, годовые – ритмы привлекли внимание людей еще на самых первых ступенях сознательного восприятия ими природных явлений; человек видел и их непосредственную причину Солнце и обожествил его.
Постепенно появился интерес к Луне и ее фазам, от которых зависели затмения. Так, уже у древних халдеев были известны периоды «большой» и «малый» Сарос (первый длительностью 18– 19 лет, второй – 9– 10 лет), игравшие в их религиозных обрядах, а через них и в жизненном укладе большую роль.
Солнце, Луна и вообще условия обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, то есть закономерности взаимного положения этих трех небесных тел, действительно повинны в большинстве природных ритмов. Они приводят к периодической изменчивости в условиях облучения Земли солнечной радиацией и в интенсивности приливообразующих сил, что в свою очередь влияет на состояние всех элементов географической среды.
Ритмы изменчивости параметров взаимного положения Земли, Солнца и Луны по своему происхождению обладают свойствами «периодов», то есть возникают в весьма точных пределах времени и каждый – в пределах одной амплитуды по мощности его воздействия на Землю. Они определяют условия охлаждения и потепления высоких широт земного шара, с чем в свою очередь связаны некоторые ритмы развития оледенения, а также крупные климатические колебания. Но ритмы этих явлений уже не столь строги и отчетливы, как вызывающие их периодические ритмы параметров взаимного положения Солнца, Земли и Луны.
Другой фактор возникновения ритмических природных процессов – циклические, то есть не строгие во времени и различные по мощности колебания радиации Солнца (Прежде всего, коротковолновой ультрафиолетовой), называемые солнечной активностью. Один из хорошо известных и изученных циклов – одиннадцатилетний цикл «солнечных пятен», амплитуда которого колеблется в пределах от 7– 8 до 14– 15 лет.
Природные явления, возникающие и повторяющиеся как бы в виде некоторых временных волн, то есть ритмически, от чего бы они ни зависели, властно вторгались в жизнь как первобытного человека, так и организованного человеческого общества.
Прежде всего, это землетрясения и вулканические извержения, деятельность которых во многих районах немного шара обладает ярко выраженной ритмичностью. И те и другие часто вызывают крупные катастрофы и потому не могли и не могут оставаться вне внимания человека. Далее, это «климатические волны», когда более теплый и сухой климат в течение ряда лет довольно энергично сменяется прохладным и влажным. В горных районах такие смены климата влекут за собой как бы внезапные, а на самом деле скрыто подготовленные заранее наступления ледников, иногда весьма катастрофические, а также бурные наводнения на горных реках и озерах. На равнинных территориях такие «климатические волны» приводят то к усыханию рек и озер, то к наводнениям.
Хорошо известно, что и в биологическом мире есть много явлений, имеющих ритмический характер, и многие из них непосредственно влияют на человеческую деятельность. Это, например, волнообразные миграции рыб в морях и даже в больших озерах (как, например, Арал, Каспий и другие), миграции белки, песца, леммингов и некоторых других животных, нашествия грызунов, налеты саранчи и т.д.
