Коли Земля вперше почала “дихати”: вчені з’ясували, чому кисень з’явився із запізненням.
Сьогодні складно уявити життя без кисню, однак мільярди років тому атмосфера Землі виглядала зовсім інакше. Нове дослідження, проведене вченими з Університету Окаями, пропонує пояснення, чому кисень з’явився на планеті із затримкою майже на мільярд років після того, як перші мікроорганізми навчилися його виробляти.
За даними дослідження, опублікованого в журналі SciTechDaily, ключову роль у затримці могли відіграти нікель і сечовина — дві сполуки, які раніше не розглядалися як фактори, що впливають на рівень кисню. Надлишок цих речовин у древніх океанах, ймовірно, гальмував ріст ціанобактерій — мікроорганізмів, що виробляють кисень у процесі фотосинтезу. Поступове зменшення кількості нікелю та сечовини дозволило ціанобактеріям розмножуватися, що й призвело до різкого зростання рівня кисню в атмосфері — події, відомої як Велика окислювальна подія (ВОК), яка сталася близько 2,4 мільярда років тому. Саме вона змінила хімічний склад планети й створила умови для розвитку складного життя. Щоб підтвердити цю гіпотезу, дослідники провели експерименти, моделюючи умови архейської Землі. Вони відтворили можливі хімічні реакції, що могли призводити до природного утворення сечовини, а також вирощували культури ціанобактерій у середовищі з різною концентрацією нікелю. Результати показали, що високий вміст цих елементів дійсно пригнічує ріст мікроорганізмів і знижує виділення кисню.
Ведучий автор дослідження, доктор Ділан Ратнаяке, наголосив, що результати роботи дають змогу краще зрозуміти, як на перших етапах розвитку життя навіть невеликі зміни у складі океанів могли впливати на глобальні процеси. Це відкриття також допомагає уточнити моделі еволюції планет з потенціалом для життя за межами Землі.
