Учёные обнаружили "отправную точку" развития жизни на Земле...
Ученые
уже долгое время задавались вопросом о том, как атмосфера нашей планеты
могла наполниться кислородом. И похоже, двое исследователей, геолог
Маттис Смит из Университета Британской Колумбии и его коллега Клаус
Мезгер, нашли ответ в континентальной породе, возраст которой составляет
несколько миллиардов лет.
«Оксигенация просто ждала подходящего момента. Требовалось несколько факторов, чтобы это произошло», — говорит Смит.
В
атмосфере и океанах ранней Земли отсутствовал свободный кислород, даже
несмотря на то, что крошечные цианобактерии производили газ в качестве
побочного продукта фотосинтеза. Свободный кислород – это кислород, не
смешанный с другими химическими элементами вроде углерода и азота. Для
жизни в свободном кислороде нуждаются аэробные организмы. Около трех
миллиардов лет назад произошли изменения, когда в отдельных регионах
океанов начал накапливаться свободный кислород. Примерно 2,4 миллиарда
лет назад, всего за каких-то 200 миллионов лет уровень кислорода в
атмосфере неожиданно увеличился в 10 000 раз. Этот период в истории
Земли в науке называют кислородной катастрофой (или кислородной
революцией), полностью изменившей химические реакции, происходящие на
поверхности нашей планеты.
Смит и его коллега Клаус
Мезгер с кафедры наук о Земле, океанах и атмосфере Бернского
университета (Швейцария) убеждены, что в этот период происходили и
глобальные континентальные изменения. Ученые решили найти связь между
этими событиями и занялись глубоким изучением записей о геохимическом
составе сланцевых и магматических пород по всему миру. В общей сложности
ученые провели анализ более 48 000 различных камней, чей возраст
составляет несколько миллиардов лет.
«Оказывается, что в
момент, когда в океанах начал накапливаться свободный кислород,
происходили существенные континентальные изменения», — говорит Смит.
Перед
окислением (кислородной катастрофой) состав континентов был богат
породой с высоким содержанием магния и низким содержанием кремнезема,
подобного тому, который сегодня можно встретить в таких местах, как
Исландия или Фарерские острова. Но что более важно, так это то, что эта
порода содержала минерал под названием оливин. Когда оливин вступает в
контакт с водой, то он запускает химические реакции, которые приводят к
закупорке кислорода. Именно это, скорее всего, происходило с кислородом,
производством которого в ранней истории Земли занимались цианобактерии.
Но
так как земная кора продолжала развиваться и переходить ближе к тому
состоянию, которое можно наблюдать у нее сейчас, оливин в итоге исчез.
Без этого минерала, запускающего реакцию от взаимодействия с водой и
потребляющую кислород, газ наконец-то смог накапливаться. В итоге океаны
им перенасытились и начали отдавать его в атмосферу.
«Это,
вероятнее всего, и является отправной точкой для появления того
разнообразия жизни, которым богата наша планета. После этих изменений
Земля стала гораздо более пригодной для обитания и подходящей для
развития сложных форм жизни. Для этого требовался триггерный механизм.
И, кажется, мы его нашли», — комментирует Смит.
Что же
касается того, что могло вызвать столь существенные изменения в
химическом составе породы континентов, то этот вопрос остается открытым
для дальнейших исследований. Смит отмечает, что современная тектоника
плит началась примерно в то же время, и многие ученые предполагают, что в
этом вопросе тоже есть некоторая связь.
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
Комментарии
Отправить комментарий