Ученые выдвинули новую теорию увеличения уровня кислорода на Земле
Альтернативную теорию постепенного изменения уровня кислорода на Земле между 2,8 и 1,8 млрд лет назад предложили геологи из Университета Тасмании, 28 февраля сообщает Phys.org.
Большинство научных исследований показывают, что содержание кислорода на Земле быстро увеличилось около 2,4 млрд лет назад, а затем так же резко упало в течение следующих 200 миллионов лет. Это событие называется Великим событием окисления (GOE).
Однако новое исследование, проведенное группой геологов из Университета Тасмании предложило альтернативную теорию, согласно которой повышение содержания кислорода в атмосфере было очень медленным процессом между 2,8 и 1,8 млрд лет назад, связанным со столкновением континентальных плит во время суперконтинентальных циклов и эволюцией цианобактерий в океанах.
Атмосферный кислород повышался в течение миллиарда лет, с пиком, близким к современному уровню 21% кислорода, около 1,9 млрд лет назад. Затем кислород снизился в течение еще одного периода, известного как скучный миллиард.
Исследование показало, что эволюция минералов в земной коре коррелирует с увеличением содержания кислорода из-за присутствия новых окисленных видов металлов, которые стали доступны только из-за увеличения содержания кислорода.
По словам ученых, первое увеличение содержания кислорода сопровождалось снижением содержания углекислого газа и метана, что привело к созданию условий в океане и атмосфере, более благоприятных для жизни.
«Древние архейские океаны до 2,6 миллиарда лет назад были обогащены токсичными элементами, такими как мышьяк и ртуть, и очень неприветливы для жизни, какой мы ее знаем, — сказал профессор Росс Лардж из Университета Тасмании. — Наши исследования показывают, что с увеличением содержания кислорода химический состав океана изменился, количество токсичных элементов уменьшилось, а элементы, важные для жизни, такие как фосфор, молибден и цинк, стали более доступными для стимулирования эволюционных изменений».
По данным ученых, серьезные изменения были вызваны первым развитием дрейфа континентов, связанного с циклами суперконтинентов, которые описывают сборку, продолжительность и фрагментацию крупнейших массивов суши на Земле.
«Горообразование во время столкновения плит в первой фазе каждого суперконтинентального цикла приводило к эрозии питательных веществ в океанах, стимулируя жизнь и высвобождение кислорода в атмосферу», — пояснил профессор Лардж.
Ученые предположили, что две фазы горообразования способствовали увеличению содержания кислорода, производству новых минералов и эволюции ранней жизни. Первый произошел около 2,8 млрд лет назад с образованием суперконтинента Кенорленд, а второй — около 2,1 млрд лет назад, в результате чего образовался суперконтинент Нуна.
Третий кислородный цикл начался около миллиарда лет назад, и с тех пор частота циклов увеличилась с интервалом примерно в 200 миллионов лет до 60 миллионов лет. Предыдущие исследования ученых показали, что каждый кислородный цикл заканчивался массовым вымиранием, но за ним быстро следовал взрыв эволюции.
Вопреки некоторым предположениям, профессор Лардж не считает, что мы приближаемся к очередному массовому вымиранию. Он сказал, что в прошлом массовые вымирания включали увеличение содержания углекислого газа до более чем 4000 частей на миллион (промилле) по сравнению с примерно 300 промилле сегодня, а содержание кислорода упало значительно ниже 10% и, возможно, до 5% по сравнению с 21% сегодня.
Он предполагает, что, основываясь на земных циклах, следующее массовое вымирание произойдет примерно через 30 миллионов лет.
