Последний вздох динозавра: почему воздух древних времён токсичен для нас?

Последний вздох динозавра: почему воздух древних времён токсичен для нас?

Мы привыкли думать, что воздух — основа жизни, универсальный компонент, одинаково пригодный для всех существ. Но так ли это на самом деле? Исследования палеонтологов и биохимиков показали, что атмосфера Земли в эпоху динозавров кардинально отличалась от нынешней. Атмосферный состав мезозойской эры обладал избыточным количеством кислорода, и именно этот избыток делал воздух той эпохи опасным для современных организмов.

Почему воздух мезозойской эры токсичен?
Атмосфера мезозойской эры имела повышенный уровень кислорода — до 35%. Для сравнения, современный воздух содержит около 21% кислорода. Казалось бы, повышенное содержание кислорода должно способствовать лучшему дыханию и большему насыщению кислородом организма. Однако дело обстоит сложнее.

Высокий уровень кислорода делает воздух не только полезным, но и ядовитым. Высокая концентрация кислорода способствует образованию свободных радикалов, разрушающих клетки и белки организма. Свободные радикалы окисляют мембраны клеток, ДНК и жизненно важные молекулы, вызывая преждевременное старение и разрушение тканей.

Проблемы адаптации
Современные организмы приспособлены к атмосфере с оптимальным уровнем кислорода. Переход на более высокую концентрацию потребовал бы значительных изменений в метаболизме и защитных системах организма. Усиление антиоксидантных механизмов, усиление иммунной системы и модификация дыхательных путей помогли бы выжить в такой атмосфере, но без длительного эволюционного процесса адаптация невозможна.

Кроме того, в мезозойской атмосфере присутствовал и другой токсичный компонент — повышенная концентрация углекислого газа. Уровень
C
O
2
CO
2
​
составлял около 2000 ppm, что значительно выше нынешнего уровня (около 400 ppm). Углекислый газ действует как катализатор теплового эффекта, вызывая перегрев организма и нарушение кислотно-щелочного равновесия.

Могут ли современные организмы адаптироваться?
Переход на атмосферу мезозойской эры потребует длительной эволюции, насчитывающей миллионы лет. Современным организмам пришлось бы претерпеть существенные изменения в организме, такие как развитие более плотной костной ткани, более толстой кожи и усиления мышц. Однако даже при такой адаптации современные организмы не выдержали бы продолжительной жизни в условиях повышенного уровня кислорода и углекислого газа.

Существуют предположения, что некоторые виды древних организмов имели более толстые кости и кожные покровы, способные выдерживать токсичное воздействие атмосферы. Но такие адаптации развивались медленно и постепенно, в течение миллионов лет.

Заключение
Воздух мезозойской эры, содержащий избыточное количество кислорода, был токсичным для современных организмов. Его состав привел бы к серьезным проблемам со здоровьем и неспособности адаптироваться. Эволюция организма протекает медленно, и без длительного процесса адаптации организм не может выжить в условиях высокой концентрации кислорода и углекислого газа.

Изучение атмосферы мезозойской эры помогает понять механизмы адаптации организмов и подчеркнуть уникальность современного воздушного состава, оптимального для жизни человека и других современных организмов.