Лишь гораздо позже, когда на Земле развились растения, которые стали использовать для «поглощения» световой энергии Солнца, прошедшей через слои озона, хлорофилл, процесс производства кислорода опять возобновился. Атмосфера наполнилась им в количествах, достаточных для существования жизни на Земле.
Таким образом, наша планета имела одну за другой три атмосферы. Первая состояла преимущественно из аммиака, метана и водяных паров. Она образовывала свод над гигантскими океанами, содержащими много аммиака. Вторую атмосферу составляли главным образом азот, углекислый газ и водяные пары. Океаны содержали много углекислого газа. Последняя, современная атмосфера состоит в основном из азота (78,1 %), кислорода (20,9 %) и водяных паров, причем в нынешних океанах растворено малое количество газов.
Важно отметить, что сегодняшний состав атмосферы мог возникнуть только после того, как на Земле появилась жизнь. А поэтому в Солнечной системе высшие формы жизни существуют только на нашей планете. Ее атмосфера, содержащая достаточное для этого количество кислорода, является исключением. Состав атмосферы на Марсе и Венере очень похож на состав второй земной атмосферы, однако не содержит водяных паров.
Благодаря тому что в зеленом мире нашей планеты происходит одно из важнейших явлений — фотосинтез (то есть поглощение растениями углекислого газа из атмосферы и выделение кислорода), на Земле смогли появиться и высшие организмы.
Растениям понадобилось около 3 млн. лет для того, чтобы выработать столько кислорода, сколько нас окружает на сегодняшний день. Ученые подсчитали, что взрослое дерево за 24 часа производит 180 л кислорода. Взрослый же человек, лежа в постели, потребляет его 360 л, а работая — 700–900 л в день.
Кислородом дышат не только люди, но и. животные, а также современные стальные кони — автомобили. Легковой автомобиль на 1000 км расходует столько же кислорода, сколько его нужно взрослому человеку на целый год. И это не все. Современный пассажирский реактивный самолет с четырьмя двигателями за время перелета из Нью-Йорка до Парижа потребляет 35 т кислорода. Это количество за день дают 3 тыс. га леса!
Благодаря циркуляции воздуха человечество пока не ощущает недостатка в кислороде так остро, как ощущает недостаток в чистой воде или плодородной почве. Не будем, однако, рассчитывать на величие и долготерпение природы, ибо и они имеют свои пределы.
Если мы вырубим леса или отравим их дымом и ядами, ассимиляция углекислоты растениями прекратится и запасы кислорода быстро иссякнут.
Вырубая все больше лесов, загрязняя воды и сжигая ископаемые топлива, человек способствует отнюдь не жизни, а смерти. В Европе кислорода расходуется в 2,5 раза больше, чем его могут производить ее зеленые пояса, в США — в 2 раза. При этом промышленность все больше загрязняет воздух веществами, которые убивают деревья. К постоянному уничтожению лесных массивов ведет строительство шоссейных и железных дорог. Дефицит кислорода в нашей атмосфере растет угрожающими темпами, и никакой другой источник, кроме растительности лугов, лесов и морей, не может этот недостаток возместить…
Растения производят не только кислород. Люди, как и все другие живые существа, целиком зависят от растительной пищи. Только зеленые растения обладают способностью поглощать солнечную энергию и накапливать ее в органической пище, которую потребляют живые существа. Этот процесс (фотосинтез) предполагает соединение углекислого газа с водой, при котором образуются углеводы и высвобождается кислород, необходимый для жизни человека.
Растения развиваются в почве, в которой, как мы видели, живут различные микроорганизмы, поддерживающие их рост. Таким образом возникает симбиоз организмов, который имеет четыре основных цикла.
1. Углеродный цикл. Зеленые растения в процессе фотосинтеза поглощают из атмосферы углекислый газ, из которого строятся углеводы. Животные поедают растения, и органические вещества попадают в их тела. Углекислый газ возвращается в атмосферу: какую-то его часть выдыхают животные и растения, а какая-то часть выделяется бактериями при разложении углеродных соединений, остающихся в телах умерших живых организмов.
2. Азотный цикл. Растения поглощают азот из почвы в форме нитратов и, соединяя их с углеводами, создают белки. Животные, питаясь растениями, получают эти белки. В почву азот возвращается уже после того, как бактерии разложат остатки растений и животных, а также экскременты последних. В конечном итоге азот превращается в различные формы нитратов. В отличие от растений, которые не могут поглощать азот непосредственно из атмосферы, ряд почвенных бактерий такой способностью обладают. Они связывают азот, образуя соединения, которые растение уже может поглощать.