Профессор Роберт Фрей из Копенгагенского университета вместе
с коллегами из Дании, Великобритании и Уругвая разработали новую
методику изучения геологического прошлого планеты, сообщает журнал
Nature. Для этого они проследили за состоянием атмосферы Земли
за последние 3,8 млрд. лет. А особенно — за кислородом. Поскольку его
количество постоянно менялось, то это оказывало огромное влияние
на развитие жизни. К примеру, увеличение концентрации кислорода
в атмосфере приводит к окислению хрома в горных породах Земли. И вот
по этим «зарубкам» исследователи и решили точно выяснить, когда
на нашей планете стали жить первые организмы и какими они были.
Хронология
появления кислорода известна. Напомним вехи. 4 миллиарда лет назад
в земной атмосфере практически не было кислорода. Землю окутывал метан.
И только 2,5 млрд. лет назад уровень кислорода повысился до 10%
от современного. А спустя 780 млн. лет его стало ровно столько, сколько
сейчас. То есть сегодня наш воздух состоит на 21% из кислорода и на 78%
из азота. Остальное — гелий, аргон, неон, метан и углекислый газ.
Таким
образом, отсчитав хронологию и количество газов в воздухе, ученые
выяснили, что первые простейшие бактерии, способные к фотосинтезу,
появились за 300 млн. лет до кислородной катастрофы — резкого повышения
концентрации кислорода в атмосфере Земли в начале протерозоя. Эти
уникальные микробы могли каким-то образом легко обходиться без жизненно
важного для современных организмов газа.
Авторам исследования
также удалось выяснить, что первоначальное накопление кислорода
в атмосфере проходило постепенно и началось задолго до кислородной
катастрофы, еще 2,8-2,6 млрд. лет назад — гораздо раньше, чем было
принято считать. И еще один факт поразил ученых: через 500 млн. лет
после катастрофы уровень кислорода упал до ничтожно малого, а затем
вырос до современных значений. Причину этого феномена пока не ясна.
Но
точно было установлено, что современная концентрация кислорода
в воздухе и количество растворенного газа в океанах достигли нынешнего
уровня примерно 580 млн. лет назад. И после этого началась настоящая
жизнь на нашей планете.
— Мы не спешим с выводами, поскольку еще
многого не знаем, — говорит Курт Конхаузер из Университета Альберты
(Канада). — Но если представленные данные верны, нам придется
пересмотреть свои представления об условиях окружающей среды,
сложившихся 1,9 млрд. лет назад.
|