Как Земля сохраняла кислород 2,3 млрд лет назад: учёные раскрыли роль древних океанов

Учёные обнаружили механизм, который мог помогать Земле сохранять пригодную для жизни среду около 2,3 млрд лет назад. Исследование древних пород из Южной Африки показало, как круговорот фосфора в океане мог поддерживать накопление кислорода в атмосфере даже при изменении условий на планете. Результаты помогают объяснить, почему кислород сохранялся после Великого кислородного события, но одновременно ставят новые вопросы об эволюции сложной жизни.

Механизм работал как замкнутая обратная связь. По мере роста содержания кислорода менялся химический состав океана, в том числе увеличивалось количество сульфатов. Некоторые микроорганизмы использовали эти соединения при разложении органики и возвращали фосфор в воду. Этот элемент необходим живым организмам, поэтому его доступность способствовала биологической активности и накоплению органического углерода в донных отложениях. Поскольку разложение органики расходует кислород, её захоронение помогало сохранять кислород в атмосфере.

Для проверки гипотезы исследователи разделили фосфор в древних породах по типам минералов, чтобы отличить доступный живым организмам элемент от фосфора, связанного в минеральных структурах. Общего содержания фосфора для такой оценки недостаточно: его часть могла присутствовать в породе, но оставаться недоступной для биологических процессов.

Результаты указывают и на то, что содержание кислорода в древней атмосфере могло заметно колебаться на протяжении десятков миллионов лет. Если кислорода в отдельные периоды было достаточно для поддержания сложных организмов, задержку их появления, возможно, объясняли и другие факторы. Исследование также важно для изучения современных океанов: снижение содержания кислорода может нарушать круговорот фосфора и ослаблять морские экосистемы.

Источник: sciencedaily