Учёные раскрыли секрет возрастом 2,3 миллиарда лет, который помог Земле оставаться обитаемой
Исследователи обнаружили, что рециклинг фосфора в древних океанах создал самоподдерживающийся цикл, поддерживавший высокий уровень кислорода в атмосфере и способствовавший обитаемости планеты
Короткое резюме
Учёные нашли доказательства того, что система рециклинга фосфора в древних океанах помогла поддерживать достаточный уровень кислорода на Земле около 2,3 миллиарда лет назад. Исследование, опубликованное в Nature Communications, объясняет, как фосфор — питательное вещество, необходимое для жизни, — сыграл центральную роль в поддержании кислорода после Великой кислородной катастрофы, что в конечном итоге сделало возможным появление сложных организмов.
После Великой кислородной катастрофы, когда кислород стал постоянным компонентом атмосферы, оставалось неясным, как он сохранялся на протяжении миллионов лет. Изучая древние породы Южной Африки, исследователи выявили петлю обратной связи: повышение уровня кислорода увеличивало концентрацию сульфатов в океане, микробы использовали сульфаты для более эффективного разложения органики, высвобождая фосфор, который повышал биологическую продуктивность и захоронение углерода, что, в свою очередь, способствовало дальнейшему накоплению кислорода. Кроме того, учёные разработали метод разделения фосфора на биодоступный и связанный в минералах, что дало более чёткую картину древних циклов питательных веществ.
Полученные результаты указывают на то, что история кислорода на Земле была более турбулентной, чем считалось: уровни кислорода могли значительно колебаться. Это может объяснить, почему сложная жизнь появилась так поздно — если кислорода было достаточно, то задержка могла быть вызвана другими экологическими или биологическими ограничениями. Исследование также имеет значение для современных океанов: изменение климата уже приводит к снижению уровня кислорода, что может нарушить рециклинг фосфора и уменьшить устойчивость морских экосистем. Кроме того, понимание взаимодействия кислорода, питательных веществ и жизни поможет в поиске признаков жизни на других планетах с океанами.
Рециклинг фосфора поддерживал кислород
Древний цикл фосфора в океанах создавал самоподдерживающуюся систему, которая поддерживала высокий уровень атмосферного кислорода после Великой кислородной катастрофы
Петля обратной связи с участием сульфатов и микробов
Повышение содержания кислорода увеличивало концентрацию сульфатов, которые микробы использовали для разложения органики, высвобождая фосфор и стимулируя захоронение углерода, что ещё больше повышало уровень кислорода
Новый метод различения фосфора
Учёные разработали способ отделять биодоступный фосфор от связанного в минералах, что позволяет точнее реконструировать древние циклы питательных веществ
Кислородные уровни колебались, а сложная жизнь задержалась
Уровни кислорода в ранней истории Земли, вероятно, сильно колебались, а его достаточное количество указывает на то, что появление сложной жизни сдерживали другие факторы, а не нехватка кислорода
Текст сгенерирован с использованием ИИ
