Климатические изменения, происходившие приблизительно 2,4 млрд лет назад, могли сыграть ключевую роль в развитии жизни на Земле

Исследование горных пород в Южной Африке помогло ученым выяснить, каким образом таяние древних ледников способствовало накоплению кислорода в атмосфере и формировало условия для эволюционных изменений. Об этом сообщает "Дивогляд" со ссылкой на Popular Mechanics.

В тот период атмосфера Земли существенно отличалась от современной. В ней преобладали метан, углекислый газ и водяной пар, тогда как свободного кислорода было крайне мало. Он вступал в химические реакции с другими веществами, в частности с метаном и горными породами, вследствие чего не мог накапливаться в значительных количествах.

Впоследствии планета пережила сильное похолодание, в результате которого обширные территории покрылись льдом. Однако последующее потепление и таяние ледников запустили процессы, способные изменить химический состав океанов и атмосферы.

Как таяние ледников повлияло на развитие жизни

С целью изучения древних климатических процессов ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде и Лидсского университета проанализировали породы Трансваальской супергруппы в Южной Африке.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что после таяния ледникового покрова вода начала переносить с обнажившейся суши в океаны значительные объемы фосфора и серы. Данные элементы сыграли важную роль в поддержании жизнедеятельности древних микроорганизмов.

Сера преобразовывалась в сульфаты, которые микроорганизмы использовали для разложения органических остатков на морском дне. В результате этих процессов высвобождался фосфор – один из ключевых элементов, необходимых для развития живых организмов.

Увеличение доступного количества питательных веществ способствовало более активному развитию микробной жизни. В океанах накапливалось больше органического вещества, часть которого оседала на дне и захоранивалась в морских отложениях.

Благодаря этому часть углерода оставалась вне активного круговорота веществ. Это создавало условия для постепенного накопления кислорода в атмосфере, поскольку меньший объем органического вещества разлагался с его потреблением.

Как отмечается в материале, данный процесс мог носить самоподдерживающийся характер: повышение биологической активности способствовало поступлению новых органических остатков на морское дно, а жизнедеятельность микроорганизмов содействовала повторному высвобождению фосфора в воду.

Причины неравномерного накопления кислорода

Цепь химических и биологических изменений способствовала наступлению Кислородной катастрофы (Великого кислородного события) – периода в истории Земли, когда содержание свободного кислорода в атмосфере начало существенно увеличиваться.

Однако данный процесс не являлся непрерывным. Со временем в морских отложениях накапливалось все больше пирита – минерала, содержащего железо и серу. Его образование приводило к связыванию серы и сокращению количества доступных сульфатов.

В связи с этим микроорганизмы получали меньше веществ, необходимых для соответствующих биохимических процессов. Биологическая продуктивность снижалась, объем захоронения органического углерода сокращался, а накопление кислорода в атмосфере замедлялось.

Согласно выводам авторов исследования, подобные колебания продолжались более 200 млн лет. На протяжении данного периода условия для накопления кислорода неоднократно изменялись.

Относительная стабилизация наступила лишь после очередного оледенения и нового поступления фосфора в океаны. Это помогло восстановить благоприятные условия для биологических процессов и дальнейшего накопления кислорода.

Ранее "Дивогляд" сообщал, как звучит Млечный Путь.

Необычные истории из Украины, котики, скандалы мировых звезд, юмор и немного дикого трэша с московских болот – читайте первыми в Telegram Дивогляд 5.UA.