Ученые заявили, что насыщение океана кислородом могло произойти раньше

Некоторые события в истории Земли помогают понять, как возникла жизнь и куда она может развиваться. Одно из таких — Великое окислительное событие (GOE), случившееся более 2 миллиардов лет назад. Тогда в атмосфере впервые начал накапливаться кислород — продукт фотосинтеза, необходимый для большинства живых организмов.

До GOE планета была практически без кислорода, и на ней обитали анаэробные организмы, которым кислород был не нужен. Некоторые из них до сих пор существуют в экстремальных условиях. Появление кислорода стало важнейшим химическим сдвигом, открывшим путь к сложной жизни.

Учёные давно интересуются, когда и почему уровень кислорода стал расти. Команда из Сиракузского университета и MIT изучила древние породы в Южной Африке возрастом 2,2–2,5 миллиарда лет — период, подходящий для поиска следов GOE. В образцах были найдены следы нитрата, появление которого указывает на наличие кислорода в воде.

Проект возглавил Бенджамин Увегес, а анализ проводился с помощью специального прибора — масс-спектрометра, который позволил исследовать изотопы азота. Это помогло определить, как древние микробы перерабатывали вещества.

Открытием стало то, что кислород начал влиять на азотный цикл океана на 100 миллионов лет раньше, чем предполагалось. Это говорит о том, что кислород сначала накапливался в океане, и только позже — в атмосфере.

Кристофер Джуниум отметил, что организмы были вынуждены приспосабливаться к новым условиям, перерабатывая азот в более окисленной форме. GOE оказался длительным и сложным процессом, к которому жизнь приспосабливалась постепенно.

Когда кислород стал массово поступать в атмосферу, это привело к вымиранию анаэробных организмов и развитию аэробного дыхания — более эффективного способа получения энергии.

По словам Увегеса, кислород долгое время был в дефиците, а сейчас составляет пятую часть атмосферы. Понимание того, как происходило его накопление, помогает лучше понять, как эволюционировала жизнь на Земле.

Исследование даёт новое представление о насыщении атмосферы кислородом после появления фотосинтеза и помогает смоделировать развитие жизни до и после GOE. Увегес выразил надежду, что их работа вдохновит другие исследования этого важного периода, пишет Planet Today.