Головна / Земля / Коли Земля вперше почала дихати?

Коли Земля вперше почала дихати?

1 Зірка2 Зірки3 Зірки4 Зірки5 Зірок (Оцініть статтю!)
Loading...
 
 

До того як рослини відкрили міць фотосинтезу, одноклітинні організми виживали на хімічних речовинах, а не на сонячному світлі, споживаючи, серед інших придатних з’єднань, водень, метан і сірку. Ці анаероби, здатні жити без кисню, були отруєні, коли синьо-зелені водорості під назвою «ціанобактерії» розробили фотосинтез і почали виробляти кисень. Високоактивний газ з’єднується з металами і білками в анаеробних клітинах, знищуючи їх. Але ціанобактерії вижили, перетворюючи сонячне світло в цукор і виділяючи кисень як відходи.

first_oxygen_450

Рівень кисню в скелях різко зріс 2,5 мільярда років тому, і цей стрибок отримав назву «Велика киснева катастрофа». Протягом довгого часу ця подія вважалося доказом того, що ціанобактерії розвинули фотосинтез. Але недавнє дослідження підтвердило теорію про те, що найперші організми — любителі сонця з’явилися набагато раніше кисневої катастрофи.

Читайте також: “Киснева революція” на Землі

Сьогодні багато вчених думають, що перші фотосинтезуючі організми жили на Землі 3 мільярди років тому. І подібно мистецтвознавцям, які знаходять приховане зображення під роботою стародавнього майстра, ці вчені розкривають нову концепцію про перші зітхання нашої планети.

Важкі метали

У новій роботі геохімік з Єльського університету Ноа Планавскі зі своїми колегами проаналізував рівень вмісту молібдену і заліза в південноафриканських скелях віком 2,95 мільярда років, які витягли з прибережного мілководдя. Ознаками фотосинтезу служать метали. Ізотопи молібдену, тобто елементи з однаковою кількістю протонів і різною кількістю нейтронів, відстежують окислення марганцю, а цей процес вимагає високого вмісту кисню.

Хімічні сліди в скелях свідчать про те, що ціанобактерії виробляли кисень у поверхневих водах океану, зазначає Планавскі. «Наше дослідження вказує на те, що в океанах відбувався локалізований розвиток ціанобактерій», — підкреслює вчений.

Читайте також: Основні показники придатності планети для життя

 

У ході інших експериментів, що проводилися з каменями з Південної Африки, вчені, намагаючись оцінити рівень вмісту кисню в атмосфері 3000000000 років тому, шукали ізотопи хрому. Результати вказують на те, що кисню було приблизно в 100 тисяч разів більше, ніж ті обсяги, які можна пояснити небіологічними хімічними реакціями.

«Ці дві роботи відмінно доповнюють одна одну, — упевнений Планавскі. — Ми представляємо незалежні докази присутності ціанобактерій. Ми вивчаємо процеси в океанах, а та група вчених розглядає континентальні явища».

Однак геобіолог Вудвард Фішер застерігає, що технологія пошуку ізотопів металів вимагає додаткової перевірки. Обидва аналітичні методи існують вже більше десяти років, і їх використовують для вивчення вкрай старих каменів. «Якість даних, отриманих з їх допомогою, залишається дещо сумнівним, — упевнений Фішер. — Відверто кажучи, сьогодні ми не розуміємо в повній мірі цикл молібдену і хрому».

Що з’явилося раніше?

З появою більш тонкої техніки для занурення в стародавні часи зародилися і нові суперечки: що забезпечило нашій планеті перший вдих — мікроби або екологічні зміни?

Всі нові докази свідчать про те, що рівень кисню різко зріс протягом 500 мільйонів років між тим моментом, коли перші ціанобактерії розвинули фотосинтез, і Великою кисневою катастрофою. Для життя це дуже тривалий термін, адже практично стільки часу пройшло між появою перших земних трилобітів і людини.

Читайте також: Установка на велосипеді, що очищає повітря в місті

Деякі дослідники вважають, що сама Земля зіграла роль у швидкому підвищенні рівня кисню, а точніше збільшення в розмірах континентів. З’явилися такі фактори, як ерозія кори і вулкани, адже великі континенти означають більше місця для вивержень, в ході яких в атмосферу потрапляє більше газу, ніж у результаті підводних вибухів. Ці геологічні зрушення могли спровокувати стрибок вмісту кисню поряд з ціанобактеріями.

«У цій сфері дійсно викликає інтерес відносна роль біологічної та геологічної еволюції в найбільших поворотних моментах історії Землі, — підкреслює Планавскі. — Саме це і рухає нашими дослідженнями».

Натхнення: facepla.net

 
Loading...
comments powered by HyperComments