Ученые выяснили, как фосфор запустил на Земле эпоху кислорода
Геохимики из Университета Западной Австралии объяснили, как более двух миллиардов лет назад на Земле впервые резко вырос уровень кислорода. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что толчком к этому стал приток в океаны фосфора — ключевого элемента для фотосинтеза.
По словам автора работы Мэттью Додда, всплески фосфора вызывали бурный рост фотосинтезирующих микроорганизмов. Это, в свою очередь, приводило к увеличению захоронения органического углерода в осадках и постепенному накоплению кислорода в атмосфере.
«Кислород — это твердая валюта сложной жизни. Когда уровень фосфора в древних океанах вырос, фотосинтез ускорился, — объясняет доктор Додд. — Когда больше органического углерода стало захораниваться в осадках, кислород получил возможность накапливаться в атмосфере — так Земля сделала свой первый большой вдох».
Исследователи проанализировали образцы древних карбонатных пород и смоделировали климатические процессы, происходившие во время Кислородной катастрофы (примерно 2,4 млрд лет назад). Выяснилось, что концентрация фосфора в океанах и уровень кислорода в атмосфере росли и падали синхронно.
Тысячи модельных экспериментов подтвердили: кратковременные всплески поступления фосфора в океаны объясняют как быстрый рост кислорода, так и характерные изотопные подписи — следы биологических процессов, зафиксированные в древних породах.
Ученые отмечают, что понимание этого механизма важно не только для истории Земли. По словам Додда, результаты дают биологически обоснованный сценарий, как на других планетах может появляться и поддерживаться кислородная атмосфера. Это поможет астробиологам отличать признаки жизни от абиотических источников кислорода при изучении экзопланет.
Где искать «вторую Землю» и как понять, что планета действительно может быть обитаемой — подробнее рассказывали здесь.
Фото Jean Vannier, Laboratoire de Geologie de Lyon
Самое популярное
