Мировой океан начал насыщаться кислородом примерно 2,3 миллиарда лет назад, пишут геологи в Nature Communications. Сообщается, что уточнить хронологию одного из важнейших событий в истории Земли помогли образцы древних пород из Южной Африки.
Напомним, речь идет о Великом кислородном событии, которое происходило как раз в те времена: по примерным оценкам, началось 2,4 миллиарда лет назад. До этого кислорода на Земле было ничтожно, пренебрежительно мало, и жизнь была исключительно анаэробной: примитивные микроорганизмы «дышали» серой, азотом, углекислым газом, «питались» железом. Такие и сейчас есть, но их немного. Для них кислород не только бесполезен, но и смертоносен: он делает окружающую среду невыносимой для них.
Именно поэтому Великое кислородное событие также называют катастрофой: для большинства тогдашних обитателей планеты оно означало массовое вымирание. Зато те, кто выжил и научился пользоваться кислородом, быстро «поняли» его огромное преимущество: он позволяет получать гораздо больше энергии. Только после этого стали возникать все более сложные организмы, и в конце концов эволюция привела к появлению человека. Без изобилия кислорода в земном воздухе и воде ничего этого не произошло бы.
По основной версии, устроили эту революцию крошечные синезеленые водоросли — цианобактерии: первые организмы, которые в ходе фотосинтеза стали производить кислород. До них другие фотосинтезирующие существа уже были, но вырабатывали другие вещества.
Ученые пытаются разобраться, когда и как именно эти микроводоросли насытили кислородом Мировой океан: без этого жизнь вряд ли когда-либо вышла на сушу. Исследователи проанализировали осадочные породы, взятые неподалеку от Йоханнесбурга и из других геологических «сокровищниц» в ЮАР. Сейчас они — часть суши, но тогда, миллиарды лет назад располагались на океанском дне.
В них в числе прочего содержится ванадий, что и привлекло геологов: это вещество очень чувствительно к кислороду и в зависимости от его количества сильно меняет свое «поведение». И соотношение разных изотопов ванадия в образцах показало, что еще 2,32 миллиарда лет назад океаны были еще в основном бескислородными, но 2,26 миллиарда лет назад уже начались заметные изменения.
Как объяснили исследователи, цианобактерии вообще любят мелководье, поэтому изначально создавали локальные кислородные «фабрики» у берегов. Первое время весь столь непривычный для окружающих продукт их жизнедеятельности полностью «вбирался» минералами — окислял железо и так далее. Кстати, пласты ржавчины в породах явно об этом свидетельствуют.
Но в конце концов эта «губка» впитала все, что могла, и вырабатываемому кислороду некуда стало деваться. Он в молекулярном виде стал накапливаться в воде и выходить в атмосферу. Но если в воде он все же распространялся локально, то из воздуха проникал в океан повсеместно. Этот процесс, как считается, был очень постепенным — закисление глубоких вод произошло лишь миллиард с лишним лет спустя.
Ранее ученые пришли к выводу, что жизнь на Земле зародилась внутри гелеобразных субстанций.
