Поиск - новости науки и техники

Катастрофа в пользу жизни. Резкое увеличение количества кислорода изменило Землю.

Международная группа ученых из России, США, Великобритании, Норвегии и Эстонии под руководством геохимика из Принстонского университета Клары Блетлер нашла еще одно веское доказательство того, что 2,5 млрд лет назад на нашей планете произошла “кислородная катастрофа”. Тогда в результате резкого увеличения количества этого газа вымерли почти все бактерии, которые могли жить только в атмосфере с низким содержанием кислорода. Первые предположения о катастрофе были высказаны еще в 1986 году учеными из Калифорнии Линн Маргулис и Дорионом Саган. А первая публикация появились в 2006 году – о своем открытии сообщил Хайнрик Холланд из Гарвардского университета.
Один из участников нынешних исследований, старший научный сотрудник Института геологии Карельского научного центра РАН, кандидат геолого-минералогических наук Павел Медведев, рассказал корреспонденту “Поиска”, что причиной такой катастрофы был рост биомассы цианобактерий. Это первые на Земле фотосинтезирующие организмы, которые насыщали гидросферу и атмосферу планеты кислородом.
Содержание этого важнейшего вещества в течение 100-300 тысяч лет выросло до 20% от современного уровня. Это кардинально изменило земную систему с анаэробной (безкислородной) на аэробную. Стали другими многие геохимические процессы и циклы. Микроорганизмы в то далекое время были анаэробами, то есть не нуждались в кислороде. Более того, он был для них ядом, сильнейшим окислителем органических соединений. Но в результате катастрофы часть живых организмов все-таки приспособилась использовать кислород для дыхания, стала аэробными организмами, как большинство ныне живущих.
Почему открытие было сделано именно в Карелии? Оказывается, это одно из немногих мест в мире, где сохранились осадочные породы эвапориты, которые образовались после испарения вод древнего океана. В 2008 году рядом с поселком Новинка пробурили Онежскую параметрическую скважину глубиной 3,5 километра, из которой в 2014 году международный коллектив геологов извлек последовательность пород длиной 800 метров, образовавшихся 2,1 млрд лет назад. Среди них были 100-метровый пласт самой древней на данный момент каменной соли, сульфаты (барит, гипс и ангидрит), карбонаты (магнезит и доломит). Такие минералы могут образовываться только в воде, насыщенной кислородом. 
Исследуя извлеченные из скважины породы, ученые выясняют динамику изменения химического состава атмосферы и гидросферы Земли в палеопротерозое. Образцы пород хранятся в кернохранилище Управления недропользования Министерства по природопользованию и экологии Республики Карелия. 
Как объяснил Павел Медведев, изотопы углерода, кислорода, серы и других элементов дают ученым представление о составе воды и атмосферы, которые были более 2 млрд лет назад. В скважине удалось найти также очень ценные для геохимиков кристаллы галита (минеральной поваренной соли), которые оказались старше на миллиард лет всех известных ученым образцов. 
Все эти “вещественные доказательства” стали убедительным аргументом, что 2,1 млрд лет назад на нашей планете действительно произошла “кислородная катастрофа”, которая резко изменила земную бескислородную атмосферу на кислородную и создала новую, аэробную, жизнь.
В каком направлении будут продолжаться исследования? Ученым предстоит извлечь из горных пород огромный массив информации, которая позволит выяснить многие аспекты перехода земной системы от бескислородной к современной кислородной среде, происходившего в палеопротерозойское время.
Фирюза ЯНЧИЛИНА
Фотоснимки предоставлены Павлом Медведевым
На снимках: рабочий момент отбора образцов из керна и каменная соль возрастом 2,1 млрд лет.

Нет комментариев