Η ζωή είναι απίθανη. Η ζωή εξελίσσεται, η ζωή πολλαπλασιάζεται κι εξαπλώνεται. Κι επίσης η ζωή είναι αξιοθαύμαστα ανθεκτική. Έτσι, είναι περίεργο που κάποια στιγμή στη πρώιμη ιστορία της, έφτασε στα πρόθυρα της πλήρους εξαφάνισης.
Στο 1ο μέρος του άρθρου είδαμε τη δημιουργία και τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια του πλανήτη μας. Γίναμε μάρτυρες στην εμφάνιση των ωκεανών και την ανύψωση των ηπείρων και των βουνών. Και χωρίς να συνειδητοποιήσουμε το πως και το γιατί, παρακολουθήσαμε τη ζωή στα πρώτα της βήματα.
Το ταξίδι μας συνεχίζεται.
5-28 Φεβρουαρίου
165.000.000 έως 1.000.000.000 χρόνια Μ.Δ.
-4.000.000.000 έως 2.500.000.000 χρόνια Α.Σ.
Άνθρακας
Η Γη αλλάζει.
Παρακολουθήσαμε την έλευση των ωκεανών και τη κίνηση των τεκτονικών πλακών. Σε όλη τη διάρκεια του μήνα μας βλέπουμε την επιφάνεια της Γης αλλού να ανυψώνεται κι αλλού να βυθίζεται. Γινόμαστε μάρτυρες της ανύψωσης της στεριάς μέσα από το νερό και της δημιουργίας των πρώτων οροσειρών. Και παράλληλα με αυτά παρακολουθούμε τις διάσπαρτες στην υδρόγειο ηφαιστειακές εκρήξεις, καθώς και το κυριότερο υποπροϊόν τους.
Διοξείδιο του άνθρακα αποβάλλεται σε μεγάλες ποσότητες από ηφαίστεια που εκρήγνυνται. Ενώ η ατμόσφαιρα της Γης έως τώρα αποτελείτω κυρίως από υδρογόνο και ήλιον, έως το τέλος του μήνα μας τα κύρια συστατικά της είναι το άζωτο, το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο. Ένα μέρος του διοξειδίου του άνθρακα διαλύεται στα σταγονίδια νερού των νεφών και κατά τις βροχές, ο άνθρακας αποθέτεται στους ωκεανούς της Γης.
Η ζωή έχει πλέον το κύριο συστατικό που της χρειάζεται για να ξεκινήσει, κι έχει ήδη ξεκινήσει.
1 Φεβρουαρίου
1.020.000.000 χρόνια Μ.Δ.
-3.510.000.000 Α.Σ.
Φωτοσύνθεση
Εδώ και 15 ημέρες σύμφωνα με τον δικό μας χρόνο, παρακολουθούμε αυτούς τους μικροσκοπικούς σάκους χημικών να τρέφονται, να ζουν και να πολλαπλασιάζονται. Οι απίστευτα πολύπλοκες χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό τους απαιτούν ενέργεια, και η ενέργεια αυτή λαμβάνεται μέσω τροφής. Το γκουρμέ πιάτο των αρχέγονων αυτών προκαρυωτικών κυττάρων είναι ελεύθερα μόρια υδρογόνου, κυρίως όμως τρέφονται με μόρια μετάλλων, τα οποία λαμβάνουν από τη διάσπαση των ορυκτών που βρίσκονται γύρω από τις θερμικές πηγές από τις οποίες ζουν.
Όπως και να το δει κανείς, η διάσπαση αυτή είναι μια διαδικασία που απαιτεί ενέργεια. Αλλά γιατί να μπαίνεις σε μια τέτοια ενεργοβόρα διαδικασία για την εξασφάλιση τροφής, αν μπορείς να εξασφαλίσεις την ενέργεια που χρειάζεσαι από αλλού; Η αρχικά σκοτεινή ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου έχει δώσει εδώ και καιρό τη θέση της σε μια – ακόμη ομιχλώδη – πορτοκαλοκίτρινη ατμόσφαιρα αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα. Όμως οι ακτίνες του ήλιου εισέρχονται από την ατμόσφαιρα σε κατά πολύ μεγαλύτερες ποσότητες προσφέροντας μια ενέργεια, την οποία η ζωή βρήκε έναν απίθανο τρόπο να εκμεταλλευτεί.
Αλλά ας είμαστε ακριβείς εδώ. Το “η ζωή βρήκε τον τρόπο” είναι η μια οπτική του συμβάντος που βλέπουμε να εξελίσσεται μπροστά μας. Η άλλη οπτική είναι ότι η ίδια η φύση των διαφόρων μορίων είναι τέτοια, που οι νόμοι του σύμπαντος τα οδηγούν νομοτελειακά σε συγκεκριμένες αντιδράσεις. Τι έχεις εδώ σε άφθονη ποσότητα; Μόρια διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε αναλογία 1:2. Με τη κατάλληλη ποσότητα φωτός – και τη κατάλληλη, απίστευτης πολυπλοκότητας απαιτούμενη προσαρμογή – αυτόματα λαμβάνεις τα πολύτιμα ζάχαρα συν τη θερμική ενέργεια που χρειάζεσαι, αποβάλλοντας το υποπροϊόν της φωτόλυσης του νερού. Κι έτσι, έχεις τα πρώτα βακτήρια που χρησιμοποιούν πρακτικά απ΄ ευθείας την ενέργεια του ήλιου φωτοσυνθέτοντας τη τροφή τους.
Ένας νέος οργανισμός, μια ουσιαστικά νέα μορφή ζωής, έχει μόλις γεννηθεί.
Υπάρχει ένα μόνο πρόβλημα σε όλο αυτό. Πως το υποπροϊόν της απίστευτα βολικής αντίδρασης που περιγράψαμε παραπάνω, είναι δηλητήριο.
1 Μαρτίου
1.950.000.000 χρόνια Μ.Δ.
-2.600.000.000 χρόνια Α.Σ.
Στρωματόλιθοι
Το νερό των ωκεανών έχει πάρει ένα μάλλον βρώμικο, πράσινο χρώμα από τη παρουσία των διάφορων μικροοργανισμών που αναδύονται από τα βάθη προς την επιφάνεια για να αναζητήσουν τις ακτίνες του ήλιου. Και για πρώτη φορά, βλέπουμε τη πρώτη συνεργατική προσπάθεια δισεκατομμυρίων βακτηρίων να δημιουργούν έναν ενιαίο, αυτόνομο οργανισμό που καρπώνεται πλέον ως ένας τη προσπάθεια των μερών που τον δημιουργούν. Στα αβαθή των ωκεανών βλέπουμε μικρούς λόφους από βακτήρια, που δημιουργούν αυτό που οι μελετητές της χρονικής μας ζώνης θα ονομάσουν στρωματόλιθους.
Αλλά αυτός, δεν είναι ο δρόμος προς τη πολυπλοκότητα της ζωής. Κάτι δραματικό έχει αρχίσει να συμβαίνει εδώ κι ένα μήνα στους ωκεανούς και λίγες ημέρες αργότερα, αρχίζουμε να βλέπουμε τις επιπτώσεις του.
3 Μαρτίου
2.100.000.000 χρόνια Μ.Δ.
-2.430.000.000 Α.Σ.
Μαζική Εξαφάνιση
Παράλληλα με μικρόβια με τον αρχαίο, χημικό μεταβολισμό, βλέπουμε να αναπτύσσεται, να πολλαπλασιάζεται και να εξελίσσεται το νέο, εντελώς διαφορετικό είδος ζωής. Τα μικρόβια που καταφέρνουν να απορροφήσουν απ΄ ευθείας το φως του ηλίου και να μεταβολίσουν με αυτό το τρόπο τη τροφή τους, διαθέτουν δύο ασύγκριτα πλεονεκτήματα.
Το πρώτο είναι ότι λαμβάνουν ευκολότερα την πανταχού παρούσα τροφή τους, έτσι πολλαπλασιάζονται περισσότερο. Και το δεύτερο και σπουδαιότερο, είναι ότι μπορούν να ευδοκιμήσουν παντού. Σε ένα κόσμο χημείας όπου η ζωή είναι υποχρεωμένη να βρίσκεται μόνο δίπλα στις θερμικές πηγές ενέργειας και να καταναλώνει τροφή αποκλειστικά από τους γύρω βράχους ή τα αέρια που αναβλύζονται από τις ίδιες τις πηγές, βλέπουμε τη νέα ζωή να κυριαρχεί σε όλα τα πλάτη των ωκεανών. Το φως του ήλιου κατακλύζει όλα τα ρηχά των ωκεανών, έτσι οι νέοι, φωτοσυνθετικοί οργανισμοί μπορούν να εξαπλωθούν πλέον σχεδόν παντού.
Αλλά το κόστος αυτής της εξάπλωσης, είναι τελικά τρομακτικό.
Το κάθε φυσικό σύστημα αυξάνεται και αναπτύσσεται, μέχρι που η ίδια του η ανάπτυξη καθίσταται εμπόδιο στη περαιτέρω ανάπτυξή του. Ώσπου μετά το μόνο που ακολουθεί, είναι η παρακμή και η πτώση. Δεν υπάρχει καλύτερο παράδειγμα αυτής της αρχής, από αυτό που βλέπουμε να εξελίσσεται μπροστά μας.
Προσοχή, δηλητήριο!
Το υποπροϊόν της διαδικασίας που εξασφαλίζει τροφή από την ενέργεια του ηλίου, είναι ένα αέριο που έως τότε πρακτικά δεν υπήρχε στους ωκεανούς της γης. Έχει την ιδιότητα να αντιδρά άμεσα με σωρεία χημικών στοιχείων και ενώσεων που απαρτίζουν τα ίδια τα βακτήρια, αλλάζοντας την σύνθεσή τους. Κάτι που πρακτικά, σημαίνει ότι τα δηλητηριάζει.
Επιπλέον, το αέριο αυτό θα διεισδύσει στο εσωτερικό των κυττάρων. Θα αλληλεπιδράσει, θα επιτεθεί ουσιαστικά στο DNA τους και θα το αλλοιώσει, δυσκολεύοντας ή κι εμποδίζοντας την αναπαραγωγή. Το αέριο αυτό θα επιτεθεί όχι μόνο στα παλαιότερα, αρχέγονα χημικά μικρόβια. Αλλά ακόμη και στους ίδιους τους οργανισμούς που το δημιούργησαν.
Το αέριο αυτό, αυξάνει τη περιεκτικότητά του στους ωκεανούς της Γης όσο ακριβώς αυξάνεται σε αριθμούς η ίδια η νέα αυτή ζωή. Και πλέον, το βλέπουμε να βρίσκεται σε τόσο μεγάλη αναλογία, που πλέον δηλητηριάζει όλες ανεξαιρέτως τις μορφές ζωής που έχουν δημιουργηθεί.
Βρισκόμαστε μπροστά στη πρώτη και μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση. Μπροστά στα μάτια μας και μέσα σε ελάχιστα λεπτά, το 90% των ειδών ζωής, και σε βάθος χρόνου το 99%, εξαφανίζονται. Ενώ από τα ελάχιστα είδη που απομένουν, οι αριθμοί τους μειώνονται τόσο δραματικά, που παρατηρούμε πλέον άδειους ωκεανούς.
Το αέριο που είναι υπεύθυνο γι΄ αυτή τη μαζική δηλητηρίαση σχεδόν όλων των ειδών ζωής, είναι το οξυγόνο.
3-10 Μαρτίου
-2.430.000.000 έως -2.200.000.000 χρόνια Α.Σ.
Ο θανάσιμος κύκλος του Οξυγόνου
Το οξυγόνο αντιδρά σχεδόν με οτιδήποτε συναντά. Νέες χημικές ενώσεις που παλαιότερα δεν υπήρχαν πουθενά στη Γη, εμφανίζονται στους ωκεανούς και με το καιρό εναποθέτονται στον πυθμένα τους. Το οξυγόνο ενώνεται με το απανταχού παρόν υδροξείδιο του σιδήρου που διαφεύγει από τα βάθη της Γης μέσω των απανταχού παρόντων θερμικών πηγών, δημιουργώντας οξείδιο του σιδήρου – κοινώς, σκουριά. Οι ωκεανοί της Γης από πράσινοι, στοιχειώνονται από ένα κόκκινο χρώμα.
Και η ζωή στη Γη, απροστάτευτη από το οξυγόνο που η ίδια δημιούργησε, ασφυκτιά.
Ώσπου συμβαίνει το αναπάντεχο. Όσο μειώνεται η ζωή τόσο λιγότερο οξυγόνο παράγει. Το προϋπάρχων οξυγόνο αντιδρά με οτιδήποτε σχεδόν συναντά δημιουργώντας νέες ενώσεις. Και όσο δεν δημιουργείται νέο, το υπάρχων οξυγόνο εξαντλείται. Οι χημικές αντιδράσεις σταματούν, δεν δημιουργείται νέα σκουριά και ο πυθμένας ανανεώνεται με νέο υλικό. Και όσον αφορά την ίδια τη ζωή, μπορεί πλέον πάλι να ανασάνει και να αρχίσει και πάλι να αυξάνεται.
Έτσι, ξεκινάει ο θανάσιμος κύκλος του οξυγόνου. Με τη ζωή να ακολουθεί τον αντίστοιχο κύκλο αρχικά αυξανόμενη. Να φτάνει στο μέγιστο πληθυσμό της και να αρχίσει να μειώνεται τόσο, ώστε να φτάνει στο χείλος της εξαφάνισης, μέχρι να αρχίσει να αυξάνεται ξανά. Είναι ένας κύκλος που θα διαρκέσει για περισσότερα από 200 εκατομμύρια χρόνια. Και που δεν αποτελεί παρά μόνο την αρχή της επερχόμενης καταστροφής.
10 Μαρτίου
-2.200.000.000 χρόνια Α.Σ.
Η κυριαρχία του οξυγόνου
Αυτό που θα περιμέναμε να δούμε στη συνέχεια, είναι η προσαρμογή της ζωής. Μας έχει δείξει κάτι τέτοιο εξ΄άλλου στο παρελθόν: Ανάλογα με το περιβάλλον που βρίσκονται, τα βακτήρια μεταλλάσσονται και προσαρμόζονται, γιατί να μη το κάνουν λοιπόν και σε αυτή τη περίπτωση; Γιατί να μην αναπτύξουν ανθεκτικότητα στο νέο, πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον τους και να μπορούν ανεμπόδιστα να ευδοκιμήσουν σε αυτό;
Η απάντηση είναι ότι το έκαναν. Αλλά όταν ήταν πλέον αρκετά αργά γι΄ αυτά.
Παρακολουθούμε τον κύκλο του οξυγόνου να τελειώνει με έναν, μόνο εκ των υστέρων αναμενόμενο τρόπο. Γιατί αυξανόταν το οξυγόνο; Επειδή τον δημιουργούσε η ζωή, την οποία σκότωνε και σταματούσε να αυξάνεται. Και γιατί μειωνόταν το υπάρχων οξυγόνο; Επειδή αντιδρούσε με τα διάφορα στοιχεία των ωκεανών δημιουργώντας νέες χημικές ενώσεις.
Ώσπου ξαφνικά, συνειδητοποιούμε ότι τα διάφορα αυτά στοιχεία με τα οποία αντιδρούσε το οξυγόνο, έχουν πλέον εξαντληθεί από τους ωκεανούς της Γης.
Και βλέπουμε τον τελευταίο πλέον κύκλο του οξυγόνου, ο οποίος έχει μειώσει και πάλι τον πληθυσμό της ζωής. Αναμένουμε τη μείωση και του ίδιου η οποία όμως δεν έρχεται ποτέ, εφ΄ όσον το οξυγόνο δεν βρίσκει κάτι να αντιδράσει. Το παρακολουθούμε να κατακλύζει κάθε σπιθαμή των ωκεανών της Γης σε τεράστιες πλέον συγκεντρώσεις. Και παράλληλα, βλέπουμε τη μια μετά την άλλη από τις λιγοστές εναπομείναντες αποικίες ζωής, να εξαφανίζονται.
Οι ωκεανοί αδειάζουν. Η καταστροφή, μοιάζει πλέον ολοκληρωτική.
Αλλά το τελικό χτύπημα δεν έχει έρθει ακόμη.
13 έως 22 Μαρτίου
-2.100.000.000 έως 1.800.000.000 χρόνια Α.Σ.
Η εποχή των παγετώνων
Σχεδόν όλες οι παλιές μορφές ζωής έχουν εξαλειφθεί. Ελάχιστα ήδη φωτοσυνθετικών κοινοτήτων εξακολουθούν να υπάρχουν, τα οποία έχουν όμως ήδη αναπτύξει μια μερική αντοχή στο οξυγόνο. Η ύπαρξη αυτής της ζωής δημιουργεί κι άλλο οξυγόνο ώσπου οι ωκεανοί, δεν μπορούν πλέον να το συγκρατήσουν. Το οξυγόνο μεταφέρεται πλέον στην ατμόσφαιρα της Γης.
Και όπως συνηθίζει, το οξυγόνο αντιδρά με οποιοδήποτε σχεδόν χημικό στοιχείο συναντήσει. Διαβρώνει τους βράχους της Γης, αφήνοντάς μας τα πρώτα αποτυπώματά του ύπαρξης στην ατμόσφαιρά της. Αλλά το σημαντικό για την ιστορία μας, είναι ότι ξεκινά να αντιδρά με τα μόρια του μεθανίου της ατμόσφαιρας, μετατρέποντάς τα σε διοξείδιο του άνθρακα.
Γνωρίζουμε τι θα συμβεί μετά από αυτό, ή τουλάχιστον νομίζουμε ότι γνωρίζουμε. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι η μόνωση της ατμόσφαιρας, είναι το πέπλο που επιτρέπει στις ακτίνες του ηλίου να διεισδύσουν σε αυτήν, εμποδίζει όμως τη παραγόμενη θερμότητα να διαχυθεί στο διάστημα. Αυτό που αναμένουμε είναι να αυξηθεί η θερμοκρασία της Γης αλλά ξαφνικά, βρισκόμαστε μπροστά σε μια έκπληξη.
Αύξηση ή μείωση;
Στην εποχή από την οποία ερχόμαστε δεν υπάρχει μεθάνιο στην ατμόσφαιρα, παρά σε αμελητέα μόνο αναλογία. Έτσι, έχουμε ξεχάσει πως αυτό, είναι κατά πολύ ισχυρότερο μονωτικό από το διοξείδιο του άνθρακα. Οι ωκεανοί ξεβράζουν οξυγόνο στην ατμόσφαιρα σε τρομακτικά μεγάλες ποσότητες, το μεθάνιο μειώνεται με τρομακτικά μεγάλους ρυθμούς και λεπτό προς λεπτό, παρατηρούμε άναυδοι το αποτέλεσμα.
Η θερμοκρασία της Γης μειώνεται. Οι λίγοι αλλά υπαρκτοί ζωντανοί μικροοργανισμοί κατασπαράζουν το παραγόμενο διοξείδιο του άνθρακα εντείνοντας το φαινόμενο. Πρώτα οι λίμνες και μετά τα ποτάμια στα βορειότερα και νοτιότερα τμήματά της παγώνουν, και ακολουθούν οι ωκεανοί. Μεγάλα τμήματα πάγου κατακλύζουν τους πόλους αντανακλώντας μεγάλο τμήμα της ηλιακών ακτίνων που καταφτάνουν στη Γη, πίσω στο διάστημα. Η θερμοκρασία μειώνεται ακόμη περισσότερο και οι πάγοι προχωρούν όλο και πιο κοντά προς τον ισημερινό, καλύπτοντας εξ΄ ολοκλήρου τις θάλασσες. Και η αύξηση του όγκου αυτής της τεράστιας ποσότητας νερού το αναγκάζει να βγει υπό τη μορφή πλέον πάγου, πίσω στη στεριά. Αρχικά στις ακτές κι έπειτα όλο και πιο βαθιά μέσα σε αυτή, ώσπου να συναντήσει το χιόνι των παγωμένων πλέον οροσειρών.
Κι έτσι η Γη, μετατρέπεται απλά σε μια τεράστια, παγωμένη μπάλα, περνώντας σε μια παρατεταμένη εποχή παγετώνων από την οποία δεν φαίνεται να υπάρχει επιστροφή. Και όσον αφορά τη ζωή, η εξέλιξη αυτή μοιάζει με το τελευταίο καρφί στο φέρετρο που προετοίμασε γι΄ αυτήν ο κύκλος του οξυγόνου.
Αργός θάνατος
Η μόνη ζωή που έχει πλέον επιβιώσει είναι φωτοσυνθετική, με ελάχιστες, σχεδόν μηδαμινές χημικές αποικίες βακτηρίων να εξακολουθούν να επιβιώνουν στα βάθη των ωκεανών. Δεν βλέπουμε – και δεν υπάρχει – πουθενά ζωή στην επιφάνεια, και δυσκολευόμαστε να πιστέψουμε πως οποιαδήποτε φωτοσυνθετική ζωή βρίσκεται κάτω από τα 100 μέτρα πάγου, θα μπορεί να επιβιώσει χωρίς το ζωογόνο πλέον φως του ηλίου.
Και σαν να μην έφταναν όλα αυτά; Τα ελάχιστα εναπομείνοντα χημικά βακτήρια που είχαν επιβιώσει δίπλα στις θερμικές πηγές των βυθών, έχοντας εξαντλήσει τα αποθέματα τροφής τους, έχουν ήδη αρχίσει να τρέφονται με τις νέες μορφές ζωής, τα φωτοσυνθετικά μικρόβια. Τα οποία ούτως ή άλλως βαδίζουν σταθερά προς τη τελική εξαφάνισή τους.
Ο πλανήτης πεθαίνει. Έχουμε ήδη αρχίσει να αναρωτιόμαστε αν πράγματι καταγόμαστε από αυτόν.
Ώσπου εντελώς ξαφνικά, μπαμ!
Η ανάκαμψη
Τι πιθανότητα υπάρχει να έχει γλυτώσει κάποια αποικία αρχαίων, μη φωτοσυνθετικών οργανισμών, πρώτα από τη συντριπτική επέλαση των φωτοσυνθετικών μορφών ζωής κι έπειτα από τη δηλητηρίαση των ωκεανών από το οξυγόνο; Και ποια είναι η πιθανότητα κάποιος από αυτούς τους οργανισμούς να αποφασίσει να πάρει ένα φωτοσυνθετικό βακτήριο υπό την προστασία του;
Στη συνέχεια του ταξιδιού μας θα βρεθούμε μπροστά στο απίθανο. Θα παρακολουθήσουμε πως η Γη ξέφυγε από τον κύκλο του πάγου. Και θα δούμε την ανάκαμψη της ζωής, καθώς και την αρχή της διαδρομής που μας οδήγησε σε αυτό που είμαστε.
Ραντεβού στο επόμενο άρθρο.
