Дефицит кислорода стал стимулом для развития жизни на Земле — ученые
Стимулом к развитию одноклеточных водорослей к более усложненным формам, которое произошло 800 миллионов лет назад, послужили химические изменения в океане, затруднившие процесс фотосинтеза. Об этом исследовании 2 марта сообщает сайт Phys.org.
Как и сейчас, тогда на планете была окислительная атмосфера, установившаяся благодаря повсеместному распространению фитопланктона — одноклеточных водорослей, которые вырабатывали кислород во время фотосинтеза.
Международная группа ученых из Эксетерского университета, а также из Тулузы, Лидса, Лондона и Нанкина провела исследование, в котором предположила, что химические изменения в океане в раннюю неопротерозойскую эру (от 1 млрд до 800 млн лет назад), вероятно, заблокировали фосфор — питательное вещество, жизненно важное для роста фитопланктона и выделения кислорода.
При этом исследователи считают, что количество фосфора оставалось достаточным для поддержания окислительной атмосферы, не допуская возвращения к восстановительной — бедной кислородом — атмосфере, которая существовала на Земле ранее.
«Химический состав океана в этот период изменился и стал богатым железом», — сказал доктор Ромэн Гильбо из CNRS (Тулуза). «Анализируя донные отложения океана, мы обнаружили, что минералы железа очень эффективно удаляют фосфор из воды».
Исследователи предполагают, что несмотря на снижение фотосинтеза из-за ограниченного фосфора, кислород в атмосфере упал не ниже, чем на 1% от сегодняшнего уровня, что было достаточным для поддержания окислительной атмосферы.
Задаваясь вопросом о причинах возникновения сложной жизни на Земле, директор Института глобальных систем Эксетерского университета профессор Тим Лентон заявил, что «нехватка кислорода и недостаток питательных веществ являются двумя возможными причинами, и наше исследование предполагает, что обе они могли иметь место в раннюю неопротерозойскую эру».
Ученые считают, что если бы уровень фосфора в воде упал еще ниже, то это могло бы вернуть на планету восстановительную атмосферу, пригодную для бактерий, но не для сложной жизни.
Возвращение к восстановительной атмосфере обратило бы вспять великое событие окисления, которое произошло около 2,5 миллиардов лет назад, когда фотосинтез у цианобактерий в океане наполнил атмосферу свободным кислородом.
