Ученые обнаружили более враждебные условия на Земле по мере развития жизни
Согласно новым компьютерным моделям, в течение длительных периодов последних 2,4 млрд лет Земля была более неприветливой для жизни, чем считалось ранее учеными, 4 января сообщает Phys.org.
Используя современную климатическую модель, исследователи полагают, что уровень ультрафиолетового (УФ) излучения, достигающего поверхности Земли, мог быть недооценен, поскольку уровни ультрафиолетового излучения были в десять раз выше. Ультрафиолетовое излучение испускается солнцем и может повредить и разрушить биологически важные молекулы, такие как белки.
Последние 2,4 миллиарда лет представляют собой важную главу в развитии биосферы. В этот период уровни кислорода в атмосфере выросли почти с нуля до значительных количеств, причем концентрации колебались, но в конечном итоге достигли современных концентраций примерно 400 миллионов лет назад. В это время более сложные многоклеточные организмы и животные начали выходить на сушу.
«Хотя повышенное количество ультрафиолетового излучения не помешало бы возникновению или эволюции жизни, оно могло бы оказать давление на отбор, и организмы, способные лучше справляться с большим количеством ультрафиолетового излучения, получили бы преимущество», — сказал доктор Грегори Кук из Университета Лидса
Количество ультрафиолетового излучения, достигающего Земли, ограничено озоном в атмосфере, который исследователи описывают как «одну из важнейших молекул для жизни» из-за его роли в поглощении ультрафиолетового излучения, когда оно проникает в атмосферу Земли.
Озон образуется в результате солнечного света и химических реакций, и его концентрация зависит от уровня кислорода в атмосфере. В течение последних 40 лет ученые считали, что озоновый слой способен защитить жизнь от вредного ультрафиолетового излучения, когда уровень кислорода в атмосфере достиг примерно одного процента по сравнению с нынешним атмосферным уровнем.
Новое моделирование ставит под сомнение это предположение. Это говорит о том, что уровень необходимого кислорода, возможно, был намного выше, возможно, от 5% до 10% от нынешнего атмосферного уровня. В результате были периоды, когда уровни ультрафиолетового излучения на поверхности Земли были намного выше, и это могло иметь место на протяжении большей части истории Земли.
«Если наше моделирование указывает на атмосферные сценарии во время насыщенной кислородом истории Земли, то более миллиарда лет Земля могла купаться в ультрафиолетовом излучении, которое было намного более интенсивным, чем считалось ранее», — сказал Кук.
Ученые считают, что это имело удивительные последствия для эволюции жизни. «Точно неизвестно, когда появились животные и с какими условиями они столкнулись в океанах или на суше. Однако, в зависимости от концентрации кислорода, животные и растения могли бы столкнуться с гораздо более суровыми условиями, чем в современном мире. Мы надеемся, что в будущем можно будет изучить полное эволюционное влияние наших результатов», — добавил Кук.
