Как появилась вода, почва и растения: интересно о сложном

Есть вещи, без которых человечество вовсе не могло бы существовать. Это вода, земля и растения. Их появление можно без преувеличения считать величайшим чудом, какое только могло быть. Далеко не каждому известно, как именно все это происходило. Это и неудивительно, ведь многие моменты этого действа еще до сих пор не известны до конца даже ученым, и вокруг них ведется немало дискуссий. Но все же, разберем основные версии того, как появилась вода, почва и растения на нашей планете.

Появление воды

• Вода является основой жизни на планете Земля во всех ее проявлениях, и недаром она занимает очень приличную площадь (более 70% ее поверхности). Но вопрос о том, откуда взялась вода, да еще и в таком значительном количестве, до сих пор остается предметом множества споров и размолвок среди ученых из разных стран. Единой версии на этот счет до сих пор не существует, специалисты разошлись во мнениях на этот счет.
• Особую роль в этом процессе играет расположение Земли относительно Солнца во всей системе. Вода на нашей планете находится на достаточно далеком расстоянии от Солнца, благодаря чему она не испарилась. При этом такого расстояния достаточно для того, чтобы эта вода практически не замерзала (за исключением северного полюса). Что касается самого появления воды на нашей планете, то существует две основные теории ее появления — внепланетная и планетная.
• Согласно первой версии, изначально Земля была образована из пыли и газа, что является научно доказанным фактом. Все это происходило при значительных температурах, поэтому вся вода, которая теоретически могла быть на планете уже в то время, в момент ее возникновения, попросту испарилась бы. Следовательно, вода появилась на ней не в период ее образования, а со временем, несколько позднее.
• И принесли ее на Землю многочисленные метеориты, состав которых богатый на воду. На протяжении многих лет данная версия появления воды на земле была основной. Исследовать данную теорию максимально подробно взялись французские ученые. И произошло это относительно недавно.
• Исследования специалистов базировались на подробном изучении химического состава метеоритов с целью определить, способны ли они выработать воду в столь значительном количестве, чтобы наполнить ею нашу планету. Интересным оказался тот факт, что, согласно полученным результатам, большинство метеоритов не обладают такими способностями. Лишь один вид метеоритов — энстатитовый хондрит — имеет в своем составе вещества, позволяющие образовывать воду в больших объемах. Но данный метеорит является достаточно редким, и на планете Земля его доля составляет всего лишь 2%.
• После детального изучения состава хондритов, ученые выяснили, что они содержат достаточно большое количество водорода, что вполне позволило бы им обеспечить нашу планету водой в гораздо большем количестве, нежели ее имеется. Эти исследования дали понять, что изотопный состав водорода, который находится в энстатитовых хондритах, весьма похож с его составом в земной мантии.
• Из всего этого напрашивается вывод, что планета Земля вполне могла сама образовать воду в процессе эволюции из земной мантии. Со временем, благодаря попаданию на ее поверхность метеоритов, количество воды лишь несколько увеличилось. Существует еще одна теория появления воды, которая говорит о том, что она появилась на нашей Земле в результате лунообразующего столкновения планет. Но это всего лишь теория, не имеющая на данном этапе научного доказательства.

Образование почвы

Почва является не менее важной для жизни, нежели вода. Без нее на Земле не было бы совершенно никакой растительности, а следовательно, у животных и у людей возникли бы серьезные проблемы с добыванием пищи. Да и с количеством кислорода. А значит, и с выживанием.

Первая почва начала образовываться на планете Земля еще очень давно, примерно 3,8 млн. лет назад, когда сократилось количество активных метеоритных ударов. Далее на планете появились первые микроорганизмы. Они путем фотосинтеза начали вырабатывать значительное количество органических веществ, которые несколько обогащали неплодородную почву.

Но состав этой почвы был слишком простым, и она не могла в достаточном количестве удерживать влагу и иные питательные вещества, наличие которых необходимо для появления растительности. И лишь спустя очень много времени — примерно 420 млн. лет назад — состав почвы стал благоприятным для появления первых лишайников.

Эти организмы обладают уникальными свойствами, являются очень живучими и могут приспосабливаться даже к самым неблагоприятным условиям произрастания. Все это возможно благодаря тому, что лишайники состоят из грибов, водорослей и устойчивых бактерий. Водоросли позволяют синтезировать энергию, грибы отлично удерживают влагу, а бактерии обогащали состав почвы в результате своей жизнедеятельности.

Со временем лишайники осваивали все новые почвы, постепенно изменяя их структуру и делая более плодородной и пригодной для жизни. Это стало возможным благодаря тому, что в корневой системе лишайников присутствовали «микоризы», которые стремительно наращивали свои нитевидные корешки, оккупируя значительные территории за относительно короткий промежуток времени.

Микоризы не только брали из почвы вещества, необходимые для их полноценной жизнедеятельности, они еще и обогащали ее различными микроэлементами, а также делали более объемной и воздухопроницаемой. С течением времени микоризы эволюционировали и превращались в более сложные организмы, образовывая полноценную корневую систему, а также стебли и листья.

Постепенно растения осваивали все новые грунты, параллельно обогащая их органикой. Это способствовало тому, что почва постепенно становилась хранилищем воды. Именно хранение, а также фильтрация воды являются сегодня одними из основных функций почвы. Благодаря этому риски возникновения наводнений, а также засухи являются незначительными. Без этой способности грунта все могло бы быть намного печальнее.

Эволюция растений

Первыми растениями, которые появились на нашей планете, были сине-зеленые водоросли, и произошло еще в период древней архейской эры. Намного позднее, в протерозойской эре, на нашей планете получили широкое распространение красные, а также зеленые водоросли. Первые наземные растения появились около 420 млн. лет назад, и этими растениями были лишайники, о чем уже шла речь ранее.

Позднее, в процессе эволюции, лишайники трансформировались в более сложные организмы, такие как мхи и папоротникообразные растения (хвощи, папоротники, плауны). Они уже имели полноценные листья со стеблями и развитой корневой системой, благодаря чему являлись более адаптированными к условиям произрастания на суше. Около 300 млн. лет назад, когда влажность климата была достаточно высокой, распространение папоротников на планете Земля достигло своего пика.

Далее климат начал существенно изменяться, он становился все более холодным, а воздух сухим, и такие условия были максимально неблагоприятными для папоротников. Это привело к тому, что они начали стремительно исчезать. Но некоторые их виды уже превратились в голосеменные растения, которые и стали предшественниками современных хвойников.

Следующим этапом эволюции стало появления цветковых растений, которые уже относятся к покрытосеменным. Произошло это в юрском периоде. Далее происходило постоянное появление новых видов покрытосеменных растений и изменение их форм. Благодаря своим особенностям и способу размножения, они достаточно быстро освоили значительные площади. Постепенно они практически полностью заменили папоротниковые растения.

В нынешнее время на нашей планете насчитывается более 350 разнообразных видов растений. Это и водоросли, и папоротниковые, и мохообразные и, конечно же, цветковые растения.

Вопрос, как появилась вода, почва и растения является достаточно неоднозначным. Но все же, в большинстве моментов ученым все-таки удалось достичь единого мнения, которое доказано с научной точки зрения. И каждый отдельный этап развития является по-своему интересным и увлекательным. И благодаря им жизнь на планете Земля процветает.