Профессор Роберт Фрей из Копенгагенского университета вместе с коллегами из Дании, Великобритании и Уругвая разработали новую методику изучения геологического прошлого планеты, сообщает журнал Nature. Для этого они проследили за состоянием атмосферы Земли за последние 3,8 млрд. лет. А особенно - за кислородом. Поскольку его количество постоянно менялось, то это оказывало огромное влияние на развитие жизни. К примеру, увеличение концентрации кислорода в атмосфере приводит к окислению хрома в горных породах Земли. И вот по этим "зарубкам" исследователи и решили точно выяснить, когда на нашей планете стали жить первые организмы и какими они были.
Хронология появления кислорода известна. Напомним вехи. 4 миллиарда лет назад в земной атмосфере практически не было кислорода. Землю окутывал метан. И только 2,5 млрд. лет назад уровень кислорода повысился до 10% от современного. А спустя 780 млн. лет его стало ровно столько, сколько сейчас. То есть сегодня наш воздух состоит на 21% из кислорода и на 78% из азота. Остальное - гелий, аргон, неон, метан и углекислый газ.
Таким образом, отсчитав хронологию и количество газов в воздухе, ученые выяснили, что первые простейшие бактерии, способные к фотосинтезу, появились за 300 млн. лет до кислородной катастрофы - резкого повышения концентрации кислорода в атмосфере Земли в начале протерозоя. Эти уникальные микробы могли каким-то образом легко обходиться без жизненно важного для современных организмов газа.
Авторам исследования также удалось выяснить, что первоначальное накопление кислорода в атмосфере проходило постепенно и началось задолго до кислородной катастрофы, еще 2,8-2,6 млрд. лет назад - гораздо раньше, чем было принято считать. И еще один факт поразил ученых: через 500 млн. лет после катастрофы уровень кислорода упал до ничтожно малого, а затем вырос до современных значений. Причину этого феномена пока не ясна.
Но точно было установлено, что современная концентрация кислорода в воздухе и количество растворенного газа в океанах достигли нынешнего уровня примерно 580 млн. лет назад. И после этого началась настоящая жизнь на нашей планете.
- Мы не спешим с выводами, поскольку еще многого не знаем, - говорит Курт Конхаузер из Университета Альберты (Канада). - Но если представленные данные верны, нам придется пересмотреть свои представления об условиях окружающей среды, сложившихся 1,9 млрд. лет назад. |
