Неприхотливость синезеленых поразительна. Свет, углекислый газ и вода — вот все, что им надо. Кислород — побочный продукт их жизнедеятельности. Правда, если рядом обнаружится кДкая-нибудь органика, они непременно используют и такой дополнительный источник углерода. Но прекрасно обходятся и без подобных подкормок. Потребности их предельно скромны.
Цианобактерильные сообщества интересны еще и тем, что в них спокойно уживаются организмы, производящие кислород, и те, для которых он — сущая погибель (метанообразующие бактерии). По-видимому, именно такое сообщество составляло большую часть населения раннего докембрия. Итог их деятельности грандиозен: мощные толщи осадочных пород, отложения окислов металлов. И конечно, им принадлежит решающий вклад в создание кислородной атмосферы.
Но еще больше в их деятельности неясного. Хотя бы сами строматолиты. По какой причине цианобактерии их строили? Согласно единодушному мнению специалистов, возведение этих известковых сооружений непосредственно не связано с внутренними потребностями клеток синезеленых водорослей. Зачем же в таком случае им понадобилось без устали ткать из камня причудливые «ворсистые одеяла»?
Еще серьезнее загадки, связанные с атмосферным углекислым газом и с продукцией цианобактерии — кислородом.
Вспомните, первичная атмосфера Земли были богата углекислым газом, который способствовал возникновению парникового эффекта и разогреву поверхности планеты. И вот появились активнейшие потребители этого газа. Кроме того, он участвовал в образовании и осаждении могучих толщ карбонатных горных пород — известняков и доломитов. Следовательно, он должен бы очень заметно выводиться из обращения. Иными словами, запасам углекислого газа в атмосфере полагалось таять даже с учетом его притока из рифтовых долин и из молодых вулканов, принявшихся за строительство первых островов и микроконтинентов. Но его количество практически не уменьшалось. Чем это объяснить?
Убыль стала ощутимой только спустя почти 1,5 млрд. лет после начала активных действий упомянутых массовых потребителей углекислого газа. А до того уровень двуокиси углерода в атмосфере оставался почти неизменно высоким. По крайней мере, парниковый эффект по-прежнему продолжал действовать на поверхности Земли. Ее температура местами продолжала держаться в пределах 50°С, несмотря на то что Солнце все еще Светило существенно слабее, чем сегодня.
А кислород в это же время, наоборот, исчезал неизвестно куда. Так, во всяком случае, получалось из значительной суммы фактов. То, что атмосфере с появлением цианобактерии полагалось иметь кислород, кажется само собой разумеющимся. Но эта очевидность растаяла, как дым, лишь только в дело вмешались геохимики.
У них в руках был уранинит (двуокись урана), и он говорил о многом. В присутствии кислорода зерна этого минерала легко окисляются (до U3O8 и в таком виде растворяются в воде. Его отложения не могут накапливаться, если концентрация кислорода в атмосфере превышает один процент. Так вот, уранинит на Земле содержится только в породах старше 2 млрд. лет. Никак не моложе. Из чего следует, что раньше атмосфера была практически бескислородной.
То же подтверждает и другой довод. Так называемые красноцветы — плотные, обогащенные окислами железа глины — встречаются исключительно в осадочных слоях; моложе 2 млрд. лет. И никогда — в более древних. Считается, что красноцветы сформировались под действием кислорода на суше, а не под водой. Но раз раньше красноцветы не появлялись, то, значит, не было для этого условий — не было кислородной атмосферы.
Куда же в таком случае девалась вся продукция цианобактерий? И что за странная межа легла в истории Земли 2 млрд. лет назад?
Следующая тайна докембрия связана еще с одним фундаментальным событием в развитии жизни на Земле.
Примерно лет 25 назад (где-то в 60-х) биологи пришли к убеждению, что в мире организмов существует грань куда более существенная, чем между растениями и животными, внутриклеточные хозяйства которых, кстати сказать, довольно сходны. Но и те и другие решительно отличаются от цианобактерий. В клетках этих простейших нет ядер со строгими наборами хромосом, заключенных в особую оболочку. Прямо в цитоплазме плавает ничем не отгороженная петелька нуклеиновой кислоты. Потому-то Их назвали прокариотами, то есть доядерными. А растения и животных — эукариотами (от греческих корней «эу» — настоящий и «карион» — орешек). Итак, у первых нет ядер, у последних есть.