Кліматичні зміни, що відбувалися приблизно 2,4 млрд років тому, могли відіграти ключову роль у розвитку життя на Землі
Дослідження гірських порід у Південній Африці допомогло вченим з'ясувати, як танення давніх льодовиків сприяло накопиченню кисню в атмосфері та створювало умови для еволюційних змін. Про це розповідає "Дивогляд" із посиланням на Popular Mechanics.
У той період атмосфера Землі суттєво відрізнялася від сучасної. У ній переважали метан, вуглекислий газ і водяна пара, тоді як вільного кисню було дуже мало. Він вступав у хімічні реакції з іншими речовинами, зокрема метаном і гірськими породами, тому не міг накопичуватися в значних кількостях.
Згодом планета пережила сильне похолодання, внаслідок якого великі території вкрилися льодом. Проте подальше потепління та танення льодовиків запустили процеси, що могли змінити хімічний склад океанів і атмосфери.
Як танення льодовиків вплинуло на розвиток життя
Щоб дослідити давні кліматичні процеси, науковці з Каліфорнійського університету в Ріверсайді та Університету Лідса проаналізували породи Трансваальської супергрупи в Південній Африці.
Результати дослідження свідчать, що після танення льодовикового покриву вода почала переносити з оголеної суші до океанів значні обсяги фосфору та сірки. Ці елементи відіграли важливу роль у підтримці життєдіяльності стародавніх мікроорганізмів.
Сірка перетворювалася на сульфати, які мікроорганізми використовували для розкладання органічних решток на морському дні. Унаслідок цих процесів вивільнявся фосфор – один із ключових елементів, необхідних для розвитку живих організмів.
Збільшення доступної кількості поживних речовин сприяло активнішому розвитку мікробного життя. В океанах накопичувалося більше органічної речовини, частина якої осідала на дні та захоронювалася в морських відкладах.
Завдяки цьому частина вуглецю залишалася поза активним кругообігом речовин. Це створювало умови для поступового накопичення кисню в атмосфері, оскільки менше органічної речовини розкладалося з його споживанням.
Як зазначається в матеріалі, цей процес міг підтримувати сам себе: збільшення біологічної активності сприяло надходженню нових органічних решток на морське дно, а діяльність мікроорганізмів допомагала повторно вивільняти фосфор у воду.
Чому накопичення кисню відбувалося нерівномірно
Ланцюг хімічних і біологічних змін сприяв Великій кисневій події – періоду в історії Землі, коли вміст вільного кисню в атмосфері почав істотно зростати.
Однак цей процес не був безперервним. З часом у морських відкладах накопичувалося дедалі більше піриту – мінералу, що містить залізо та сірку. Його утворення призводило до зв'язування сірки й скорочення кількості доступних сульфатів.
Через це мікроорганізми отримували менше речовин, необхідних для відповідних біохімічних процесів. Біологічна продуктивність знижувалася, органічного вуглецю захоронювалося менше, а накопичення кисню в атмосфері сповільнювалося.
За висновками авторів дослідження, такі коливання тривали понад 200 млн років. Протягом цього часу умови для накопичення кисню неодноразово змінювалися.
Відносна стабілізація відбулася лише після чергового зледеніння та нового надходження фосфору в океани. Це допомогло відновити сприятливі умови для біологічних процесів і подальшого накопичення кисню.
Раніше "Дивогляд" розповідав, як звучить Чумацький Шлях.
Чудернацькі історії з України, котики, скандали світових зірок, гумор і трохи дикого трешу з московських боліт – читайте першими в Telegram Дивогляд 5.UA.
