2 Февраля 2017
МОСКВА, 2 февраля Развитие жизни на Земле притормаживалось на протяжении почти двух органы внутренних делов лет после появления первых фототрофных микробов тем, что создаваемый ими кислород расходовался на разложение органики, накопленной на дне морей в прошлые эпохи, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
В то время Земля лежала в своеобразной безвыходной ситуации – более сложная жизнь не могла возникнуть, так как кислорода в атмосфере для этого не хватало. Вдобавок, кислорода не хватало и для развития сложных растений, без которых уровень кислорода в воздухе не мог превысить отметку в 10%. Только когда они появились, жизнь на планете смогла сделать шаг вперед, рассказывает Тим Лентон (Tim Lenton) из университета Эксетера (Великобритания).
Замкнутая цепь жизни и смерти
В самый первые эпохи существования жизни на Земле кислород в ее атмосфере почти полностью отсутствовал – его концентрация не превышала 0, 0001% и он реальным был ядом для первых микробов, использовавших другие химические соединения для получения энергии.
Эта первая дольная жизнь просуществовала до события, которое геологи называют великой кислородной катастрофой. Примерно 2, 4-2, 32 миллиарда лет назад концентрация кислорода в атмосфере резко увеличилась, повысившись с 0, 0001% до современных 21%. Причиной ее возникновения сегодня считаются самый первые фотосинтезирующие организмы, цианобактерии, очистившие атмосферу от СО2 и заполнившие ее кислородом.
После этого, как рассказывает Лентон, в истории эволюции жизни зияет гигантский провал длиной почти в два миллиарда лет – эволюция жизни, насколько можно судить по крайне скудной геологической летописи, фактически расположилась до наступления так называемого кембрийского взрыва 550 миллионов лет назад, когда возникли все новые группы многоклеточных животных.
Лентон и его коллеги попытались выяснить, с чем была связана такая задержка в развитии жизни на Земле, изучая все известные нам факторы, которые отличали кембрийскую эпоху от предыдущих геологических эр.
Как отмечают ученые, в докембрийскую эпоху, если не считать 200 миллионов лет кислородной катастрофы, уровень кислорода в воде и в атмосфере был больного низким, на что говорит присутствие пород, обычно разбивающихся на воздухе, в отложениях, сформировавшихся 550-2 миллиарда лет назад на дне первичного титана планеты. При этом фототрофные микробы, породившие катастрофу, никуда не исчезли, что ставит перед учеными интересующий вопрос – куда пропадал воздух?
Ответ на этот вопрос английские геологи нашли, создав компьюторную модель экосистем Земли в ту эпоху. Как показывают их вычисления, в этой кислородной стагнации была виновата сама жизнь – вернее, ее предыдущие поколения, чьи скелеты скопились на дне морей Земли в огромных количествах за то время, пока на Земле не было фотосинтезирующих микробов.
Конец вечности
Примерно 2, 1 миллиарда лет назад, по словам ученых, часть этих останков была обнажена в результате движения континентов и тектонических сам процессов в недрах Земли, в результате чего кислород, накопленный в атмосфере за время катастрофы, был фактически мгновенно потреблённый на разложение этих останков. В дальнейшем, весь воздух, который производили достаточно неэффективные морские цианобактерии, полностью порешил на окисление этих останков, которые продолжали подниматься из недр Земли.
Как показывают расчеты ученых, количество кислорода, который создавали бактерии, почти не играло никакой роли – простота и скорость его производства была гораздо меньше, чем скорость выхода современных осадочных пород на сушу или поверхность моря. По критикам Лентона и его коллег, доля кислорода в ту эпоху не могла быть выше 10% и ниже 1%. И того, и другого было явно недостаточно для зарождения многоклеточных живых существ.
Только когда безжизненная частица Земли – ее суша – была колонизирована самый первыми сухопутными микробами и примитивными растениями, что произошло около 600-500 миллионов лет назад, этот баланс был нарушен. В это время приток кислорода начал превышать его убыль, что спровоцировало кембрийский взрыв и возобновление эволюции флоры и фауны.
В полезность того, что так все происходило, есть и вещественные доказательства. По словам ученых, на наличие такого баланса между отложениями органики и кислородом указывают странности в долях углерода-13 в породах прекембрийского периода. Они указывают на то, что скорость формирования таких отложений была постоянной на протяжении сотен миллионов лет, что больного странно с палеонтологической и геологической точки зрения. Присутствие кислорода, окисляющего излишки таких пород, хорошо объясняло бы эту странность, заключают авторы статьи.
Существуют и другие объяснения того, почему жизнь развивалась так медленно в ту эпоху. К примеру, недавно другая группа ученых выставила предположение, что причиной этого было не окисление пород, а то, что жизнь почти вымерла после завершения кислородной катастрофы, успев приспособиться к кислороду и потеряв умение жить в бескислородной среде. Поэтому можно ожидать, что хватким о загадке рождения жизни на Земле будут идти еще долгое время.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....