Планетологические факторы и пределы эволюции биосферы

[bob]

Получился бы смертельный всепланетный авитаминоз, так сказать.

тут не уверен. дело в том, что в нашем случае таких витаминов если не много повсеместно, то достатоно для того, чтобы выбить из гонки тех, кто их не использует. но если бы их не было бы биосфера пошла бы иным путём (возможно), создавая "голые" энзимы, с активными центрами только из заряженных концов органики - конечно, опять проблемы структуризации, что и с высокими температурами, но наверное всё же совсем мёртвечины не получилось бы. хотя наверное да - наличие микроэлементов для эволюции биосферы благо в сравнии с тем, когда их нет. ну то есть, но куда меньше - о чём писал idris.

Про радиацию соглашусь, она обладает как плюсами, так и минусами. Насчёт попытки применить "голые" энзимы - что-то меня сомнение берёт. Если бы это было удобственно, эволюция пошла бы по этому пути наименьшего сопротивления и при наличии микроэлементов.

Так что космической катастрофе, приведшей к разломам плит и делению коры на материковую и океаническую, мы обязаны перемешиванием слоёв, организацией рифтовых зон, и всем богатством поверхностной минералогии, приведшим к возможности жизни.

почему космической? что, если бы не толкнуло что из вне, так все плиты бы и сомкнулись в одну твёрдую скорлупку? а что они не сомкнулись за истёкшие миллиарды лет? ведь тектоника вроде никогда не прекращалась

Я имею в виду импактные гипотезы в стиле Тейи/Перуна. То есть протопланета имела как бы чёткое послойное строение с повсеместной океанической корой сверху. Потом удар - с одной стороны кратер, с другой - вспучивание более элементно богатых пород из мантии, и трещины от кратера к вспучиванию. Потом полученные плиты с океанской корой на одном конце и материковой на другой - расходятся, сходятся, уже под действием течений в мантии и всё в таком духе. Это всё гипотетично, но хорошо укладываетя в картину палеотектоники, когда в течение длительного времени планета делилась на один большой океан с одной стороны и то один, то два материка с другой. Полностью материки расползлись уже только в мезозое.

[idris]

Я написал про доступность элемента организмам. Очевидно, что сера из сульфида более доступна, чем сера из сульфат иона. Нужна ведь сера, а не сульфат ион, а оторвать кислород от кислотных остатков очень сложно.

Одновалентная медь практически не встречается, это экзотические случаи и они не принципиальны. Есть ведь еще и сера, кроме кислорода. Предел растворимости для меди при температуре 18-25 составляет для гидроксида 2,2 на 10 в минус 20 степени! А сульфата меди 205 г на кг. Понятно что между сульфидом и гидроксидом, элемент пройдет ряд стадий, но в целом чем больше кислорода, тем быстрее почти все элементы уйдут в практически нерастворимые гидроксиды, откуда их организмам в принципе не достать. Потому что с какого перепуга останавливаться на сульфатной стадии, если кругом горы кислорода?

[L_Pt]

Я написал про доступность элемента организмам. Очевидно, что сера из сульфида более доступна, чем сера из сульфат иона. Нужна ведь сера, а не сульфат ион, а оторвать кислород от кислотных остатков очень сложно.

Одновалентная медь практически не встречается, это экзотические случаи и они не принципиальны. Есть ведь еще и сера, кроме кислорода. Предел растворимости для меди при температуре 18-25 составляет для гидроксида 2,2 на 10 в минус 20 степени! А сульфата меди 205 г на кг. Понятно что между сульфидом и гидроксидом, элемент пройдет ряд стадий, но в целом чем больше кислорода, тем быстрее почти все элементы уйдут в практически нерастворимые гидроксиды, откуда их организмам в принципе не достать. Потому что с какого перепуга останавливаться на сульфатной стадии, если кругом горы кислорода?

ПР CuS 6*10^-36

И только в кислородной атмосфере она окисляется до CuSO4, что делает доступной и медь и серу.
Что делает заброшенные шахты медного колчедана постоянным источником загрязнение медью местных грунтовых вод.

Почему вы ставите знак равенства между гидроксидами и свободным кислородом совершенно не понятно.

[L_Pt]

Я имею в виду импактные гипотезы в стиле Тейи/Перуна. То есть протопланета имела как бы чёткое послойное строение с повсеместной океанической корой сверху. Потом удар - с одной стороны кратер, с другой - вспучивание более элементно богатых пород из мантии, и трещины от кратера к вспучиванию. Потом полученные плиты с океанской корой на одном конце и материковой на другой - расходятся, сходятся, уже под действием течений в мантии и всё в таком духе. Это всё гипотетично, но хорошо укладываетя в картину палеотектоники, когда в течение длительного времени планета делилась на один большой океан с одной стороны и то один, то два материка с другой. Полностью материки расползлись уже только в мезозое.

Материковая кора явно образовалась не из-за вспучивания из мантии. Потому что она действительно имеет другой элементный состав, больше кремнезем и глинозема, намного меньше магния.

И, насколько я помню палеонтологию, предполагается что в земной истории материки несколько раз сходились в один суперконтинент и несколько раз распадались.  Пангея просто последняя из них.

[idris]

Плюс материковая кора в 10 и более раз старше, чем океаническая. Так что они явно образовались в разное время.

[bob]

Плюс материковая кора в 10 и более раз старше, чем океаническая. Так что они явно образовались в разное время.

Эти данные геологов многие вопринимают буквально. Как будто в океане 4 миллиарда лет не было коры. Была, конечно. Не прямо на магме же он стоял. Имеется в виду, что океанская кора более изменчива, и заметные изменеия в ней прекратились совсем недавно, в то время как материковая - толстая и более инертная.

[idris]

Ее как раз таки и не было. Не было дна например Атлантического океана 300 млн.л.н. А например территория Швеции уже была. Она правда не знала что будет потом швецией, но тем не менее. А вещество на дне Атлантики в то время отсутствовало, самого того места где теперь Атлантика в то время не было.

Понятное дело, что и раньше были океаны. Но та древняя океаническая кора к настоящему времени либо погрузилась в мантию и расплавилась и можно  сказать исчезла. либо представлена на суше в виде небольших фрагментов - офиолитов. Так что тот материал который в далекой древности попал на поверхность суши остался, а тот что попал на дно океанов практически полностью исчез.

[L_Pt]

океанская кора более изменчива, и заметные изменеия в ней прекратились совсем недавно

Ничего не прекратилось. Океаническая кора и сейчас наращивается в срединно-океанских хребтах, а в зонах субдукции подныривает под континентальную кору, как более тяжелая.

[bob]

Ничего не прекратилось. Океаническая кора и сейчас наращивается в срединно-океанских хребтах, а в зонах субдукции подныривает под континентальную кору, как более тяжелая.

Ну я и говорю: она изменчива. Нарастает, и подныривает в мантию. А континентальная - стабильно лежит сверху с самого начала.

[bob]

Из несказаного: для морской жизни - площадь мелководий.
Одной из причин кембрийского взрыва было то, что воды мирового океана начали заливать и низменные участки материковой коры, образовав то, что мы теперь называем шельфом.

Да, площадь шельфовых мелководий, периметр побережий и длина речных долин, в отношении к площади поверхности планеты и длине меридиана - это важно. Побережье и прибрежные воды - основной ТВД эволюционных битв. Там биота особенно плотна, разнообразна, и происходят наиболее резкие обходные маневры, вроде выхода одних групп видов на сушу и ухода других в воду. Но это очень изменчиво. Нельзя их как-то однократно задать для планеты. На протяжении геологической летописи в этих параметрах происходят быстрые изменения, иногда на порядки.

P.S. Здесь, наверное, надо ввести динамический показатель - скорость изменения этих параметров. Чем сложнее и изменчивее эта полоса препятствий, тем больше к ней надо приспосабливаться. Но тоже нельзя пересолить: если постоянно насылать цунами, потопы и засухи, испытуемая жизнь будет измождена и измельчает.  Например, коралловые рифы сильных регрессий/трансгрессий океана просто не выдержат. Им надо, чтобы темп изменений был соизмерим с темпом их роста. Если же совсем ничего не будет происходить, то и эволюционировать станет незачем.

[idris]

Предыдущие трансгрессии и регрессии на сотни метров вверх вниз, более 20 раз за миллион лет выдержали и вполне себе нормально существуют. Почему же они не должны выдержать что то менее серьезное, непонятно?

[Nucleosome]

Если бы это было удобственно, эволюция пошла бы по этому пути наименьшего сопротивления и при наличии микроэлементов.

я бы не назвал это таким путём. скорее наоборот - ведь там нужно больше грубо говоря изгибов полипетидов чтобы удержать явно более сложный активный центр в порядке. кроме того, хоть и дифицит таких элементов - вещь нередкая, но и расчитывать на то что их не будет вовсе - тоже не стоит - а ведь чтобы появились бы "голые" энзимы, нужно именно это. как видно на древней Земле они просто не успели возникнуть и всё пошло уже с включением микроэлементов...

Ну я и говорю: она изменчива. Нарастает, и подныривает в мантию. А континентальная - стабильно лежит сверху с самого начала.

ну да, это и понимается когда речь о возрасте коры. однако как я понял, на импактное происхождение материковой если что и указывает, то слишком малое...

[idris]

Вот примерное видео

kiwi.kz/watch/u33yotlx7gtn/



Как соотносятся кора под океанами и материками. То что красненькое в середине это океаны. Они быстренько появляются, куда то двигаются и исчезают бесследно. А то что по краям это древние фрагменты земли, то есть материки. Как понятно из наглядного видео материковая и океаническая кора возникла в совершенно разное время и очевидно режим их жизни качественно отличается.

[Алекс636363]

На идеальной планете (без массовых вымираний и застоев) может всё намного быстрее, и может такие планеты даже есть в статистически значимом количестве.

Может, из-за слишком идеальных и постоянных  условий эволюция как раз будет тормозиться? Всем все хватает, равновесие достигнуто, зачем еще пыжиться, наращивать зубы, рога и копыта? Биоразнообразие будет больше, но двигаться быстро вперед вся эта биологическая каша окажется не в состоянии.
Тогда выходит, что для наиболее быстрой эволюции необходима оптимальная частота катастроф на не самой приспособленной планете. Земле все флаги в руки. У красных карликов обитаемая зона составляет лишь несколько сот километров в ширину около терминатора (при земной плотности атмосферы), стало быть, биоразнообразие мало, а это тормоз эволюции. При высоком атмосферном давлении у планет в приливном захвате опять-таки слишком тепличные условия, что тормозит развитие.
У лун планет-гигантов биоразнообразие будет мало из-за небольших размеров (крупные экзолуны редки). У суперземель много больше железа надо окислить, прежде чем появится свободный кислород.
 Как ни крути, многое указывает на то, что мы, земляне, - выскочки эволюции. Ждите расцвета разума и появления Великого Кольца братских зубоящеров, червекрылов и хвостосапиенсов лет этак через несколько миллиардов.

[Проходящий Кот]

Есть и такая версия......

[bob]

Есть и такая версия......

Есть:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,18353.msg343884.html#msg343884

[L_Pt]

У суперземель много больше железа надо окислить, прежде чем появится свободный кислород.

Почему больше? Надо же не все окислить, а только то что попало в гидросферу и осадочные породы. Т.е. пропорционально площади, а не массы планеты. Генерация кислорода при прочих равных условиях также пропорционально площади. Т.е.  время на кислородную революцию напрямую от массы планеты (в разумных пределах, разумеется) зависеть не должно.


И о каких тепличных условиях, которые тормозят развития, вы и другие порой говорят?
Движущей силой в основном служит давление других живых существ, как отношения хищник(паразит)/жертва или приспособляемость симбионтов друг к другу, так и внутривидовой отбор. Борьба со стихией играет второразрядную роль.

[Алекс636363]

Почему больше? Надо же не все окислить, а только то что попало в гидросферу и осадочные породы. Т.е. пропорционально площади, а не массы планеты. Генерация кислорода при прочих равных условиях также пропорционально площади. Т.е.  время на кислородную революцию напрямую от массы планеты (в разумных пределах, разумеется) зависеть не должно.

А время выделения через эту площадь больших запасов куда дели?

[L_Pt]

А время выделения через эту площадь больших запасов куда дели?

Каких "больших запасов"? И что с этим временем?

[Nucleosome]

Всем все хватает, равновесие достигнуто, зачем еще пыжиться, наращивать зубы, рога и копыта?

так не бывает. геометрическая прогрессия размножения мешает - каждому хочется заполнить всё возможное. и потмоу приходится делать и рога, чтобы отгонять упорных и копыта чтоб от них убегать если рога не спасли... и многое чего другого. притом, что если всем хорошо, то есть условия замечательные, то это только ускорится, потмоу что можно быстрее расти, приращивать биомассу, а значит и своё потомство.

да, насчёт окисления железа на поверхности - признаю свою ошибку - пока оно будет, биосфера будет тратить на него свои силы, то есть, кислородной (в нашем понимании), атмосферы может и не быть - поскольку не обязательно продуцентам выделять так много кислорода наружу - цикл - углекислый газ - органика - органика + кислород - углекислый газ можно замкнуть и через некие клубочки-полости, но пока будет что-то окислятся это будет тормозить, но... на Земле это заняло так много времени, поскольку продуктивность биосферы была ничтожной и концентрировалась они почти вся на мелководьях вокруг материков очень долго. если бы штурм других областей был бы до кислородной эволюции, а не после, то всё было бы куда быстрее. а вот возможно ли это или нет. думаю да - что мешает? недостаток энергии? так её и так было тогда не много.