Исследователи из Университета Лидса показали, что ключевую роль в повышении уровня кислорода в атмосфере Земли миллиарды лет назад сыграло распространение минеральных частиц в мировом океане. Это оказало серьезное влияние на дальнейшее развитие разумной жизни. Открытие показывает, какие условия необходимы для развития сложной жизни на других планетах.
Долгое время исследователи считали, что повышение доли кислорода в земной атмосфере связано с фотосинтезом. Эта теория предполагает, что первые морские водоросли и растения производили кислород в качестве побочного продукта и выбрасывали его в атмосферу.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, ученые показывают недостаток этой гипотезы. Когда водоросли и другие морские растения погибают, они разлагаются микроорганизмами. Этот процесс поглощает кислород из атмосферы. В результате доля атмосферного кислорода не изменялась: произведенный в результате фотосинтеза газ поглощался при разложении отмерших растений и водорослей.
Изменение этого баланса стало возможно благодаря минерализации органического углерода. Это процесс, в котором минеральные частицы (особенно молекулы железа), формирующиеся при выветривании горных пород, связываются с мертвыми водорослями и растениями и препятствуют их распаду и разложению.
В исследовании ученые показали, что известные геологические события совпадают по времени с увеличением кислорода в атмосфере. Например, кислородная катастрофа (революция), которая произошла около 2,4 млрд лет назад и связана с резким увеличением доли этого газа в атмосфере, совпадает с формированием первых материков. Исследователи полагают, что именно образование суши, начало эрозии горных пород и поступление минеральных частиц в океан стало триггером атмосферных изменений.
Наше исследование меняет представления о том, как атмосфера Земли наполнилась кислородом, что в конечном итоге позволило развиться сложным формам жизни. Это дает нам важное представление об условиях, которые должны существовать на других планетах для развития разумной жизни.
Кэролайн Пикок, профессор биогеохимии в Университете Лидса и соавтор исследования
