Согласно новому исследованию, минеральные частицы сыграли ключевую роль в повышении уровня кислорода в атмосфере Земли миллиарды лет назад, что имело серьезные последствия для дальнейшего развития разумной жизни.
До сих пор ученые утверждали, что уровень кислорода повысился в результате фотосинтеза водорослей и растений в море, где кислород производился как побочный продукт и выбрасывался в атмосферу.
Но исследовательская группа из Университета Лидса говорит, что теория фотосинтеза не полностью объясняет увеличение уровня кислорода.
В статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, исследователи утверждают, что когда водоросли и растения погибли, они были поглощены микробами, процесс, который забирает кислород из атмосферы.
В результате количество атмосферного кислорода было балансом между тем, что было произведено в результате фотосинтеза, и тем, что было потеряно в результате разложения отмерших растений и водорослей.
Чтобы уровень кислорода в атмосфере стал выше, ученые говорят, что процесс распада должен быть замедлен или остановлен. Это произошло благодаря тому, что известно как сохранение минерально-органического углерода, когда минералы в океанах, особенно частицы железа, связываются с мертвыми водорослями и растениями и препятствуют их распаду и разложению.
Общий результат заключается в том, что уровень кислорода мог беспрепятственно увеличиваться.
Кэролайн Пикок, профессор биогеохимии в Школе Земли и окружающей среды в Лидсе, которая руководила исследованием, сказала: «Ученым уже много лет известно, что минеральные частицы могут связываться с мертвыми водорослями и растениями, делая их менее восприимчивыми к атакам микробов и защищая их от процесса распада, но никогда не проверялось, помогают ли минеральные частицы питать рост атмосферного кислорода».
Исследователи приступили к проверке своей теории на известных геологических событиях, когда уровни минеральных частиц, вероятно, были выше, например, когда формировались континенты, что привело к увеличению площади суши, с которой минералы, включая частицы железа, могли быть выброшены ветром или выброшены. смывается в океаны.
Например, Великое событие окисления 2,4 миллиарда лет назад привело к скачку уровня кислорода в атмосфере. Это совпало с постепенным формированием континентов, что должно было привести к попаданию большего количества минеральных частиц в океаны.
Исследование провел доктор Мингью Чжао, ранее работавший в Лидсе, а теперь работающий в Китайской академии наук в Пекине.
Он сказал: «Увеличение количества минеральных частиц в океанах снизило бы скорость разложения водорослей. Это оказало серьезное влияние на уровень кислорода, позволив им подняться».
Увеличение содержания кислорода в атмосфере имело серьезные последствия для развития жизни. Это привело к эволюции все более сложных организмов, которые перешли от обитающих в воде к обитанию на суше.
По мнению профессора Пикока, исследование не только дает более глубокое понимание того, как земная атмосфера насыщается кислородом, но и дает представление об условиях, необходимых для развития сложной жизни на других планетах.
Она сказала: «Наше исследование дает новое понимание того, как атмосфера Земли стала богатой кислородом, что в конечном итоге позволило эволюционировать сложным формам жизни.
«Это дает нам важное представление об условиях, которые должны существовать на других планетах для развития разумной жизни.
«Существование воды на планете — это только часть истории. Должна быть сухая земля, чтобы обеспечить источник минеральных частиц, которые в конечном итоге окажутся в океанах».
