Исследователи посчитали все живые клетки за 4 миллиарда лет существования Земли

Группа ученых из Израиля и США изучила масштабы жизни на нашей планете и опубликовала полученные результаты в авторитетном научном журнале Current Biology . Согласно их оценкам, общее количество клеток, когда-либо существовавших на Земле за всю ее многомиллиардную историю, находится в диапазоне от 10 в 39 до 10 в 40 степени. Для сравнения: сегодня на Земле обитает примерно 10 в 30 степени клеток.

Чтобы получить такие грандиозные цифры, исследователям пришлось провести кропотливую работу по сбору и анализу данных из самых разных областей науки. Во-первых, они изучили процесс первичной продукции - превращения углекислого газа в органические соединения, лежащий в основе существования всех экосистем. По общим подсчетам, за всё время было произведено порядка 100 квинтиллионов тонн органического углерода. Это число в сто раз превышает общее содержание углерода в земной коре.

Далее, опираясь на данные геологии и палеонтологии, исследователи определили, какие организмы в разные эпохи оказывали влияние на этот процесс. На заре жизни основную роль играли примитивные прокариоты, не использующие кислород. Позднее к ним присоединились цианобактерии, а затем и многоклеточные растения на суше.

Интересно, что именно наземные многоклеточные растения внесли наиболее значительный вклад в суммарную первичную продукцию за всю историю Земли, хоть и появились довольно поздно. Используя это соотношение и экстраполируя его на прошлые периоды, ученые смогли построить математическую модель и получить упомянутые выше оценки общего количества клеток.

Несмотря на впечатляющие масштабы биосферы планеты, её существование ограничено во времени неумолимыми законами звёздной эволюции. Примерно через 2 миллиарда лет наша звезда вступит в новую фазу своего жизненного цикла. По мере превращения водорода в гелий в недрах Солнца, оно будет неуклонно увеличивать светимость. Это приведёт к нарушению хрупкого равновесия факторов, которые в настоящий момент поддерживают условия, благоприятные для жизни.

Сначала исчезнут все наземные экосистемы, а затем раскалятся и испарятся мировые океаны. Так Земля вновь превратится в безжизненную скалу, какой была миллиарды лет назад.

Полученные данные могут послужить ориентиром для изучения других планет, ведь теперь ученые располагают количественной мерой того, насколько обширной может быть биосфера при благоприятных условиях. В дальнейшем исследователи планируют изучить, как могла бы развиваться жизнь на Земле в случае иных эволюционных сценариев. Ответы на подобные вопросы прольют свет на общие закономерности зарождения и развития жизни во Вселенной.