Влияние биотической эволюции на геологическую.

[василий андреевич]

  Да, прикольно. Но в своем путешествии в недра, органика не выделяет тепло, а поглощает его!
  У нас есть данные о том, сколько тепла выделилось бы, как бы мы  ее окисляли-сжигали. Так вот, высушенный килограмм топлива с малых глубин, выделил бы при сжигании небольшое энное количество калорий, но с больших глубин "тот же килограмм" топлива выделил бы гораздо больше калорий, а с еще больших глубин этот килограмм выделил бы столько калорий, сколько их потребовалось бы для нагревания килограмма в присутствии кислорода, т.е. нисколько.
  Вопрос, откуда в одном килограмме массы становится больше потенциальной энергии, заключенной в ее структурных связях? Я не один раз задавал этот вопрос соискателям научных званий, оппонируя на защитах диссеров. Не знает ответа геология.
  Вот и мы не знаем, с какого бодуна биоэволюция выглядит тем усложнением, которое стягивает хаотическую энергию среды в потенциальную энергию живых форм.
  Но в данной теме, то, что захороняющаяся органика поглощает тепло в структуру, как бы охлаждая вмещающие породы, и есть тот самый тектонический фактор - геотермический градиент падает до десяти градусов на километр, тогда как в окружающих толщах этот градиент превышает тридцать-сорок градусов на километр. Пересчитывая геотермический градиент, как аналог силового вектора, пронизывающего единицу площади, получаем разницу тепловых потоков, как бы идущих с глубин, и толкающих породы вверх с тем большей силой, чем больше геотермический градиент.

  Однако поглощать тепло органика способна лишь до определенного предела, который проще всего назвать графитизацией. Далее только собственно метаморфизм (а не эволюция) под статическим давлением десяти(двадцати)километровой толщи. Я не знаю, как прикинуть, сколько тепла выделится из слоистой толщи при ее вязкой пластификации под давлением, но та закономерность, что осадочные бассейны-гиганты с обилием органики заканчивают свое функционирование-рост стадией основного(базальтового) вулканизма, говорит в пользу гипотезы выделения тепла из структур, разрушающихся при пластификации. Точно про температуру сказать нельзя, хотя известно, что температура плавления базальта 1100-1300 градусов Ц. Тут дело в том, что в первичном глубинном базальте растворено большое количество газов, которые способствуют разжижению и при меньших температурах.
  После базальтового вулканизма наступает эпоха складчатости, при которой выдавливаются штоки кислого состава (граниты), температура плавления(кристаллизации) которых варьирует в широких пределах.
  Важно уяснить и запомнить, что состав основных (в частности базальтовых) магм аналогичен глинам, а состав кислых (гранитных)  - песчаникам. Углерод содержащие породы, метаморфизуются с образованием углерода в форме чешуйчатых графитов, концентрирующихся по плоскостям скольжения и в форме округлых скоплений крупнокристаллических графитов, как возгонка из газовой фазы.

[Alexeyy]

Приведу цитату из статьи

Аксёнов Г.П. В.И. Вернадский: «Живое вещество – понятие геологическое» // Жизнь Земли. 2023. Т. 45, №1. С. 15–26. https://cyberleninka.ru/article/n/v-i-vernadskiy-zhivoe-veschestvo-ponyatie-geologicheskoe .


Цитата:

"Географ Н.Ф. Глазовский (1946–2005) разработал гипотезу, согласно которой все движения в литосфере происходят за счёт энергии живого вещества, получающейся посредством захоронения органики. Они накапливаются в особых местах – в окраинных морях. Собственно говоря, на картах вулканизма и зон субдукции отчётливо видны места накопления органических высокоэнергетических остатков. Порядок цифр, подсчитал автор, составляет n·108–9 ккал на 100 км фронта зон субдукции.
«Если принять гипотезу о том, что в океанических желобах земная кора увлекается под островные дуги, приуроченность вулканов именно к ним может быть отчасти связана с тем, что именно здесьпроисходит преобразование органического вещества осадочных пород. На это косвенно указывает и присутствие нефтей в продуктах деятельности
многих вулканов» [11, c. 523].
 Слои земной коры формируются биогенным давлением, поскольку живое выде-ляет жидкости и газы. Так, он указывает, что генерация газов объёмом 6 см3 создаёт давление путём увеличения объёма на 6 %. Автор также обсуждает вопрос в историче-ском плане. Уже есть факты и расчёты динамики накопления органогенного вещества в геологическом прошлом. Глазовский делает осторожный вывод: «Таким образом, на наш взгляд, приведённые расчёты вполне показывают допустимость гипотезы о возможной существенной роли органического вещества в некоторых тектонических и вулканических процессах» [11, c. 524].
  Глубинное бурение даёт некоторые твёрдые факты в пользу гипотезы Глазовского.
Во-первых, породы на большой глубине вопреки ожиданиям оказались пористыми, а не плотными. Во-вторых, они пронизаны волосяными трещинами, по которым циркули-руют газы и вода. В-третьих, на таких глубоких горизонтах высокое давление повышает температуру кипения воды. В-четвёртых, в керне присутствуют хемолитотрофные бактерии, для которых свет и кислород оказались губительны и на поверхности они немедленно замирали. Таким образом, вопреки обычным представлениям, они не экс-тремалы, которые проникли вглубь и приспособились к такой среде обитания. Она и есть сфера их обитания – та самая первичная биосфера."

11. Глазовский Н.Ф. Возможная роль органического вещества в тектонических и вулканических процессах // Избр. сочинения. Т. 1. Геохимические потоки в биосфере. М.: КМК, 2006. С. 520–525.

[Alexeyy]

Географ Н.Ф. Глазовский (1946–2005) разработал гипотезу, согласно которой все движения в литосфере происходят за счёт энергии живого вещества, получающейся посредством захоронения органики.

Эта гипотеза, наверно - реликт тех времён, когда ещё не вступила в полную силу мантийно-конвекционная гипотеза?

[василий андреевич]

Эта гипотеза, наверно - реликт тех времён, когда ещё не вступила в полную силу мантийно-конвекционная гипотеза?

А это опять-таки "к вопросу о первичности курицы-яйца". Равновесие объемной частички в мантии можно описать, как действие на нее двух противонаправленных сил (вектор, фактор): геобарического и геотермического градиентов. Получаем, что чем ближе к ядру, тем ниже геобарический градиент (падает до нуля ускорение свободного падения) и, следовательно, тем ниже должен быть геотермический градиент (температура не растет с глубиной).
  Получаем, что мантийная конвекция может состояться только при активизации поверхностных движений, а они, в свою очередь, зависят от интенсивности (мощности) обменных процессов на дневной поверхности и в литосфере. Потому, если биота включается как фактор, способствующий переносу и концентрации вещества из рассеянной (равномерно распределенной формы) в компактную, а потому нарушающую плотностное равновесие поверхности, то на это будут вынуждены реагировать и все более глубокие недра.
  А вот эта фраза

все движения в литосфере происходят за счёт энергии живого вещества, получающейся посредством захоронения органики.

требует детального анализа, итогом которого станет тезис: абиогенез ровесник тектоногенеза.

[Alexeyy]

все движения в литосфере происходят за счёт энергии живого вещества, получающейся посредством захоронения органики.

Там он, как мне показалось, подразумевает идею о том, что всё движение плит определяется, в основном, энергией, запасённой в отложениях органики. Т.е. как будто бы внутренняя энергия Земли тут не при чём. Откуда я сделал предположение, что он не "видит" внутренней энергии Земли в силу того, что в его время ещё не знали, что она может проявляться за счёт конвекции в мантии. И, поэтому, и придумал теорию, которая сейчас может выглядеть экзотически. Мой вопрос, про реликт, в том и состоял: это - так? Эта теория, наверно, возникла потому, что тогда ещё не очень знали про возможности влияния внутренней энергии Земли (через конвекцию) или нет?

[василий андреевич]

Т.е. как будто бы внутренняя энергия Земли тут не при чём.

Вы правы, в своих суждениях-сомнениях. Вопрос в начальном состоянии. Если в базу положить источник в недрах, допустим, радиоактивный распад, то незачем вводить иную причинность тектоники, кроме плюмовой.
  А Глазовский, скорее всего взял модель, к которой склоняюсь и я, что исходное состояние надо рассматривать, как равновесное, статичное, даже стационарное или стазисное.
  Пусть стазис планеты - это конечное состояние, к которому приводит геоэволюция минералов и пород, получаем недра, как сферические эквипотенциальные поверхности, которые ввиду вязкости-упругости не могут самопроизвольно образовать такой "пупырь", который сорвется в мантийный плюм. И нам надо отыскать причинность срыва в биоэволюции в поверхностной литосфере. Глазовский приводит статистические данные, относящиеся к тому времени, когда и биота уже вовсю функционировала и приводила к тем плотностным и температурным неоднородностям, которые могли стать причинной тектоники плит.

  Отступление. На первом курсе университета нам преподавали общую геологию с позиции теории геосинклиналей, которая ныне если не похоронена, то изрядно забыта. А на четвертом курсе читали лекции по геотектонике сразу с позиции двух школ: фиксизма (Белоусов) и мобилизма (Хаин). У Белоусова и Хаина были даже свои группы, студенты в которых становились искренними приверженцами той или другой школы. И еще был очень трудный курс исторической геологии, в котором приходилось отбрасывать теорию и учить фактологию.
  Я был нерадивым студентом и получал то неуды, то пятерки в зависимости от того сколько ночей осталось для подготовки к экзамену. И только столкнувшись на практике по прогнозу и поиску месторождений, с необходимостью переделывать геологические карты, кладя в базу ту или иную теоретическую концепцию, понял значение правильной исходной посылки, ведущей в данном регионе к  наиболее продуктивному результату.

  Вывод. Есть множество концепций, когда нельзя взять за причинность одно из альтернативных утверждений - необходимо учитывать "взаимозависимость обратных утверждений", как разворачивающий (эволюционирующий) причинно-следственный контур. А в нашем случае это означает, что эволюция биоты в той же степени является причиной развития тектоники, в какой тектоника способствует развитию биоты.

  Абиогенез в литосфере? А почему бы и нет...

[Alexeyy]

Т.е. как будто бы внутренняя энергия Земли тут не при чём.

Вы правы, в своих суждениях-сомнениях.

Опять Вы усмотрели в моих словах некий "скрытый" смысл: я имел в виду ровно то, о чём спрашивал. Интересовался историей соответствующего вопроса. Да: предположил, что, исторически, концепция Глазовского возникла как следствие теории геосинклиналей.

[василий андреевич]

  Алексей, я процитировал фразу с "как будто бы", а это то благое сомнение, за которым должна следовать цепь суждений.
  В двух словах о стадийности становления геосинклинали. 1)медленное компенсированное осадками прогибание ложа в обширном регионе; 2)локализация-дробление прогибаний на частные производные; 3)складчатость, разломы; 4)магматическая активизация. О причинности становления геосинклинали предпочитали умалчивать, т.к. господствовал фиксизм, в частности, Белоусов ставил опыты на модели плиток со слоями из раскрашенной канифоли с разным содержанием спирта - получал и складчатость и разломы, даже с фрагментарными прорывами нижних слоев канифоли в верхние горизонты. Мобилисты моделировали на горизонтальном сжатии слоев из желатина - получали не только схожие результаты, но еще и субдукцию, когда один слой наползал на другой.
  Характерный пример произошел при картировании Прикарпатского региона, где мобилисты предсказали протяженную зону шарьяжей, это когда древние породы наползают на молодые, а после этапа эрозии молодые оказываются в "эрозионных окнах". Протяженность шарьяжей оценивалась в сотни километров, с чем фиксисты согласиться не могли, а потому, собрав группу приверженцев "полностью" разбили построения мобилистов, заменив эрозионные окна чередованием грабенов и горстов. Только последующее бурение выявило правоту мобилистов, что далее происходило и в других регионах, например, в южной Якутии, где останцы кристаллического фундамента, ранее картировавшиеся, как архейские горсты, оказались блоками, перемещенными на многие километры по складчатым юрским отложениям.
  Но фиксисты постоянно берут реванш над мобилистами, потому плюмовая гипотеза, казалось бы примеряет оба лагеря. А кроме плюмовой есть и теория пульсирующей и даже расширяющейся планеты. Есть и супер интересная теория Ларина, объясняющая эффекты пульсации и расширения за счет водородной дегазации мантии...
  Глазовский не мог не знать все эти гипотезы. Но, по-видимому, предпочел их держать за скобками, здраво не ввязываясь в споры, а только подчеркнул факт корреляции между биогенным материалом и тектонически активными зонами.

[Alexeyy]

Алексей, я процитировал фразу с "как будто бы", а это то благое сомнение, за которым должна следовать цепь суждений.

А, понял. Пардон.

[Alexeyy]

Глазовский не мог не знать все эти гипотезы. Но, по-видимому, предпочел их держать за скобками, здраво не ввязываясь в споры, а только подчеркнул факт корреляции между биогенным материалом и тектонически активными зонами.

Это Вы только на основе выше приведённой его цитаты такой вывод сделали, или ещё и раньше что-то о нём знали?

[василий андреевич]

  О Глазовском я только то и "знаю", что прочел в Ваших предыдущих постах. Просто исследователь общих проблем, не может не знать сопутствующий материал, но может дистанцироваться от тех "глубин", о которых, например, задумывался Вернадский, говоря "живое из живого", разумея при этом "живую планету".
  Вот и я, как бы намекаю, что можно отвлечься от проблемы геоисточника, перенеся его в гелиоисточник.
  Пусть будет условный Титан на орбите вокруг того Юпитера, который только разгорается в Солнце. Получаем модель планета-снежок, "внутри" которой теплица и разгорается абиогенез, как интеграция разрозненных молекул в системный кластер еще не обретший способности порождать клоны.
  Первое: если интеграция идет с поглощением тепла, то это означает охлаждение интегративной области и, как следствие, возникновение геотермических векторов, направленных из среды в систему.
  Уже этим первым, мы получили представление о протоживом, как ищущем ресурс для своей эволюции. Если протоживое приспособится находить ресурс в гелиоисточнике, то обязательно перейдет ко второму - поиску "холодильника", куда будут сбрасываться тепловые отходы.
  Для вступления, полагаю, достаточно.

[Alexeyy]

На то, что должен существовать некоторый механизм «ощутимого» влияния биоты на тектонику, косвенно, указывает совпадение (в пределах погрешностей датирования) периодов циклов движения континентов и циклов седиментации с галактическим годом (время обращения Земли вокруг центр галактики) ок. 210 млн. л. [32: 00:55:23-01:06:56]. Это при том, что изменение внешнего гравитационного влияния на Землю в течение галактического года столь ничтожно, что не может так сильно повлиять на тектонику Земли (там же). Однако, галактическое влияние на тектонику через биоту, в принципе, возможно, если исходить из того, что жизнь может влиять на тектонику. Т.к. в зависимости от «сезона» галактического года может меняться интенсивность космических лучей, попадающих на Землю. А они, по разным механизмам могут влиять на жизнь (1) Влияя на радиацию, которая может менять интенсивность мутаций. 2) Изменения климат, увеличения интенсивности облакообразования из-за ионизации атмосферы. 3) Инициируя в атмосфере возникновение оксидов азота, дающих осадки в виде азотной кислоты, которая влияет на биоту. 3) Приводя к увеличению солнечного ультрафиолетового излучения из-за истоньщения озонового слоя, у чему приводит ионизация атмосферы. [33]).
   Не случайно, примерно, с периодом в 63,6 млн. л. колебания Солнца перпендикулярно галактической плоскости известны и циклы в морском родовом палеонтологическом биоразнообразии [33]. Для которых получен период =62±3 млн. л. [33] Примерно, такой же период (61 млн. л.) удалось увидеть и в событиях трансмембранной дупликации генов животных  [33, 34] (Трансмембранные гены - семейство генов, которое является ключевым для обмена информацией между клетками и окружающей средой [34]). Всё это может быть, в принципе, объяснимо влиянием колебаний космического излучения [33]. Пока, ничего тому - не противоречит. И, таким образом, тогда и вполне могут быть объяснимы упомянутые тектонические и седиментационные циклы галактическим годом, если допустить влияние биоты на тектонику (например, через седиментацию). А иного объяснения – трудно себе представить.

   32. Аплонов С.В. Энергетика и тектоническая активность Земли // Лекция 11. Эволюция Земли 2014. https://www.youtube.com/watch?v=x0f5dx3wNmg.
   33. Medvedev M.V., Melott A.L. Do extragalactic cosmic rays induce cycles in fossil diversity? // The Astrophysical Journal 2007.  V. 664. P. 879-889, https://iopscience.iop.org/article/10.1086/518757/pdf , https://dx.doi.org/10.1086%2F518757 .
   34. Ding G., Kang J., Liu Q., Shi T., Pei G., Li Y. Insights into the Coupling of Duplication Events and Macroevolution from an Age Profile of Animal Transmembrane Gene Families // Public Libr. Sci. Comput. Biology 2006. V. 2. Issue 8. P. 1-7, https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.0020102

[василий андреевич]

  На мой взгляд, отличный пост.
  Выделил случайным цитированием "кусок", что бы подчеркнуть его неполноту без остального текста.

ок. 210 млн. л. [32: 00:55:23-01:06:56]. Это при том, что изменение внешнего гравитационного влияния на Землю в течение галактического года столь ничтожно, что не может так сильно повлиять на тектонику Земли (там же).

У меня лишь предположение, что надо искать не "управляющую причинность", допустим, как влияние галактических сезонов на Солнечную активность, а через нее и на биоту, а синхронизацию колебаний активности на разных уровнях организации. Именно из такой посылки должно следовать, что пресловутая "самоорганизация" микросистемы не может состояться без учета обменных (пусть сколь угодно ничтожных) процессов с той макросистемой, которая определяется, как среда для микросистемы.
  В таком раскладе, биотические микроритмы организменного уровня являются той шероховатой рябью на поверхности планеты, которая складывается по законам "волновой фазировки" в протяженную волну, обязательно коррелирующую с ответной реакцией подповерхностных уровней, как системы, становящейся средой для биоты. В принципе, волновую фазировку биоты можно соподчинить с правилами ЕО, получив непротиворечивую картину вариаций прессинга отбора, согласущихся с ритмичностью солнечной радиации, которая синхронизируется с ритмикой галактики.

допустить влияние биоты на тектонику (например, через седиментацию).

Допускаем.
  Карфагенгора должна быть разрушена естестественным процессом выветривания (или выпогоживания по-ихнему). Участие биоты в выпогоживании - это ферментативная атака на минеральные структуры, отчего интенсифицируется разрушение.
  А на другом конце путешествия осадков, биота организует биогеологический барьер, т.е. интесифицирует уже не рассеяние, а концентрацию. Получаем, что без биоты цикл от горы к осадку состоялся бы за тысячу лет, а с участием биоты на порядок быстрее.
  Биота, таким образом, увеличивает частотную характеристику косного процесса, что физически означает стяжение энергии из рассеянной формы тепла в концентрированную форму работы.

[Alexeyy]

На мой взгляд, отличный пост.

Спсибо.

Выделил случайным цитированием "кусок", что бы подчеркнуть его неполноту без остального текста.

ок. 210 млн. л. [32: 00:55:23-01:06:56]. Это при том, что изменение внешнего гравитационного влияния на Землю в течение галактического года столь ничтожно, что не может так сильно повлиять на тектонику Земли (там же).

У меня лишь предположение, что надо искать не "управляющую причинность", допустим, как влияние галактических сезонов на Солнечную активность

Согласен с тем, что солнечная активность тут - ни при чём. В моём предыдущем посту это, кстати, и не имелось в виду: на космические лучи, создаваемые Солнцем, галактический год тоже, практически, не оказывает никакого влияния.

... , а через нее и на биоту, а синхронизацию колебаний активности на разных уровнях организации. Именно из такой посылки должно следовать, что пресловутая "самоорганизация" микросистемы не может состояться без учета обменных (пусть сколь угодно ничтожных) процессов с той макросистемой, которая определяется, как среда для микросистемы.
  В таком раскладе, биотические микроритмы организменного уровня являются той шероховатой рябью на поверхности планеты, которая складывается по законам "волновой фазировки" в протяженную волну, обязательно коррелирующую с ответной реакцией подповерхностных уровней, как системы, становящейся средой для биоты. В принципе, волновую фазировку биоты можно соподчинить с правилами ЕО, получив непротиворечивую картину вариаций прессинга отбора, согласущихся с ритмичностью солнечной радиации, которая синхронизируется с ритмикой галактики.

Пожалуй, соглашусь. Но всё равно это будет управляющая причинность. Только она будет не "прямолинейная", а проявляться в сложно запутанной связи взаимодействия биоты и тектоники.

допустить влияние биоты на тектонику (например, через седиментацию).

Допускаем.
  Карфагенгора должна быть разрушена естестественным процессом выветривания (или выпогоживания по-ихнему). Участие биоты в выпогоживании - это ферментативная атака на минеральные структуры, отчего интенсифицируется разрушение.
  А на другом конце путешествия осадков, биота организует биогеологический барьер, т.е. интесифицирует уже не рассеяние, а концентрацию. Получаем, что без биоты цикл от горы к осадку состоялся бы за тысячу лет, а с участием биоты на порядок быстрее.
  Биота, таким образом, увеличивает частотную характеристику косного процесса, что физически означает стяжение энергии из рассеянной формы тепла в концентрированную форму работы.

Очень может быть!

[василий андреевич]

Но всё равно это будет управляющая причинность. Только она будет не "прямолинейная", а проявляться в сложно запутанной связи взаимодействия биоты и тектоники.

Меня до сих пор раздражает(заводит) это запутанное в клубок противоречий взаимовлияние уровней организации разнородных систем, которое не удается постичь целиком. Казалось бы годится теория волновой синхронизации случайных событий, но постоянно подмешивается необходимость вводить координатора, который на проверку оказывается "мыльным пузырем".
  Координатор - это ведающий цель (как программист при программе), но в природе меняющий свою собственную цель в зависимости от совокупности программных сбоев.
  Разумеется, процессы на Земле не влияют на взбрыки Солнечной активности, но находятся в постоянной готовности изменить свои частотные характеристики так, что бы минимизировать следствия непредсказуемых влияний.

  Допустим, нет биоты - процесс выветривания автоматически зависит от Солнечной активности и без тектонических факторов наша планета превратилась бы в шарик покрытый тонким слоем океана, колебания поверхности которого выполняет подчиненную функцию. Есть биота - появляется возможность аккумулировать потенциальную энергию, что бы растрачивать ее в периоды пониженной солнечной радиации. Получаем, для выживания необходимо, что бы уровень энергетических запасов превосходил вероятные растраты в инфляционные периоды. И накопление запасов становится надорганизменной потребностью биосферы.
  Навскидку получаем, что поиск пропитания для метаболических реакций - это не заслуга организма, а необходимость "подчинения" экосистемному тренду. Гомеостаз экосистемы (стазис) - это состояние по поддержанию высокого уровня запасов (потенциальной энергии).

  Пока прервусь, ибо появилось очень опасное слово "потребность", отнесенное к биосфере. Надо ли это? И как с этим поступить, если надо?
  Правильнее было бы разобраться куда деваются излишки биотической потенции (в недра) и что с ними происходит (эволюция). Эволюционирует не просто захороненный осадок, а вся осадочная толща, организующая влияние "исторических напластований" на современные.