Фотосинтез ни при чем. Ученые выяснили, что на самом деле вызвало рост кислорода на ранней Земле

Известно, что в течение первых 2 миллиардов лет жизни нашей планеты в атмосфере Земли почти не было свободного кислорода. А промежуток времени между 2,4 миллиардами и 400 миллионами лет назад представляет собой важную главу в развитии жизни на нашей планете, пишет Forbes.

Исследователи изучили полосчатые образования железняка, датированные этим периодом и обнаружили, что именно в этот момент уровень кислорода быстро повысился, пока в конечном итоге не достиг того уровня, который мы наблюдаем сегодня. Отметим, что полосчатые образования железняка представляют собой окаменелые микробные маты, которые в основном состоят из кремнезема и оксидов железа, и хранят в себе историю важной главы жизни Земли.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

До этого момента ученые утверждали, что уровень кислорода повысился в результате фотосинтеза первых микроорганизмов, которые производили кислород в качестве побочного продукта, а затем он попадал в атмосферу Земли.

Однако новое исследование группы ученых из Университета Лидса теперь считает, что эта теория на самом деле не может объяснить того, что произошло на самом деле. Изучение полосчатых образований железняка показывает, что кислород вовсе не накапливался постепенно, скорее — это происходило всплесками, называемыми событиями окисления.

Ученые утверждают, что в момент гибели микроорганизмов, они были поглощены другими формами жизни, а значит кислород должен был бы поглощаться из атмосферы. В результате атмосферный кислород должен был бы оставаться стабильно на низких уровнях, но история показывает, что все происходило иначе.

Исследователи уверяют, что для скачка кислорода в атмосфере процесс распада должен был быть замедлен или даже вовсе остановлен. Вероятно, это произошло благодаря сохранению минерально-органического углерода. Простыми словами, когда минералы в океанах, в особенности частицы железа, связывались с мертвыми организмами и препятствовали их распаду и разложению.

По словам ведущего автора исследования, профессора биогеохимии Кэролайн Пикок, ученым давно известно, что минеральные частицы способны связываться с мертвыми растениями и водорослями, делая их менее восприимчивыми к распаду. Однако ранее ученые никогда не проверяли, как бы это могло отразиться на объеме атмосферного кислорода. Поэтому они с коллегами приступили к проверке своей теории.

Ученые изучили период, когда формировались первые континенты на Земле, что привело к увеличению массива суши, с которого минералы, в том числе и частицы железа, могли быть смыты ветром в океан, например.

Известно, что первые массивы суши были сформированы на Земле около 3 миллиардов лет тому назад, когда фрагменты примитивной континентальной коры сгруппировались, образовав первые континенты. Следующие 500 миллионов лет вулканическая активность добавила тектонику суши и плит, столкнув мелкие континенты в первый суперконтинент.

В ходе исследования ученые обнаружили, что формирование первого суперконтинента под названием Ур в действительности совпадает с первым всплеском уровня атмосферного кислорода, который произошел около 2,5 миллиардов лет назад.

Ведущий автор исследования, доктор Мингью Чжао отмечает, что увеличение минеральных частиц в океанах должно было бы снизить скорость разложения водорослей, а значит оказало существенное влияние на рост кислорода в атмосфере Земли, и тому есть неопровержимые доказательства.

Исследователи также обнаружили, что более мелкие всплески уровней кислорода связаны с образованием более поздних суперконтинентов, таких как Колумбия, Родиния и Пангея

Пикок надеется, что результаты их с коллегами работы, дадут более обширное понимание условий, необходимых для развития сложной жизни на других планетах. Как минимум, теперь исследователи знают, что наличие воды — лишь часть пазла, но этого недостаточно. Важной частью также является сухая земля, которая может выступить в качестве источника минеральных частиц, которые в конечном итоге окажутся в океанах.

Ранее Фокус писал о том, что Земля рождает новый океан: ученые считают, что он разделит Африку на две части.