MY.UAНовини
Давній океан перетворив Землю на зелену планету на 2,5 мільярда років
Давній океан перетворив Землю на зелену планету на 2,5 мільярда років

Давній океан перетворив Землю на зелену планету на 2,5 мільярда років

Три мільярди років тому наша планета могла виглядати не блідо-блакитною, якою її бачать сьогодні з космосу апарати, а мати зовсім інші відтінки. Вчені знайшли зв’язок між залізом в океані, еволюцією бактерій та кольором Землі у минулому.

Ціанобактерії — група бактерій, що фотосинтезують. Як і рослини, вони здатні перетворювати сонячну енергію на хімічну та виділяти кисень як побічний продукт фотосинтезу. Ці організми вважаються  одними з найдавніших форм життя на Землі: їх сліди виявлені у вигляді строматолітів (донні відкладення, створені ціанобактеріями, скам’янілі бактеріальні мати старовини), яким більше ніж 3,5 мільярда років, що свідчить про їх існування вже на ранніх етапах еволюції нашої планети.

У рослин центральний елемент фотосинтезу — хлорофіл — пігмент, що знаходиться в хлоропластах клітин. Він поглинає світло в синіх та червоних областях спектра та відображає зелений. Саме відображення зеленого світла робить листя рослин зеленим. Хлорофіл є і у ціанобактерій, а у деяких видів ще й група додаткових водорозчинних пігментів — фікобілінів. До складу цієї групи входить фікоеритробілін, який поглинає світло в зеленій та жовтій областях спектра, з довжинами хвиль приблизно від 495 до 570 нанометрів.

Команда японських учених під керівництвом Таро Мацуо (Taro Matsuo) з Нагойського університету задалася двома питаннями: навіщо ціанобактеріям потрібні додаткові пігменти (фікоеритробілін), якщо вони вже мають хлорофіл? Що наявність таких пігментів може говорити про середовище, в якому розвивалися перші фотосинтезуючі організми? Дослідники провели серію експериментів та симуляцій, щоб зрозуміти, як древній океан, який мільярди років тому майже повністю покривав поверхню Землі, вплинув на еволюцію ціанобактерій.

За словами Мацуо, під час архейського еону — один із чотирьох еонів історії Землі, що охоплює проміжок часу від чотирьох до 2,5 мільярда років тому — океан був насичений залізом, яке розчинялося у воді у вигляді гідроксиду заліза (Fe(OH)₃). Ця речовина чимось нагадує іржу — пухка, коричнево-червона. Мацуо та його колеги провели моделювання, щоб дізнатися, яка кількість гідроксиду заліза могла бути на той час в океані, та визначити область спектра, яка була необхідна для фотосинтезуючих організмів. Вчені використовували комп’ютерні моделі, що дозволяють «відтворити» умови, схожі на умови в археї.

Моделювання показало, що в архейському океані було так багато гідроксиду заліза, що він діяв як гігантський фільтр: поглинав світло в синій області спектра. Вода, своєю чергою, поглинала світло у червоній області спектра, як і зараз. Зелене світло мало залишатися «невразливим» і могло проникати в глибини. Вчені дійшли висновку, що з великою ймовірністю в глибини проникало зелене світло в діапазоні довжин хвиль, яке сьогодні поглинається додатковими водорозчинними пігментами ціанробактерій — фікобілінами.

Однак моделювання – це лише частина роботи. Щоб переконатися у своїй правоті, дослідники провели експеримент. Вони спробували виростити в лабораторії під різним світлом кілька видів ціанобактерій (з фікоеритробіліном і без нього). Ті ціанобактерії, які мали фикоэритробилин, зростали в рази швидше «звичайних» під впливом зеленого світла (у діапазоні довжин хвиль, який, ймовірно, проникав у глибини древнього океану). Раніше генетичний аналіз показав, що пігмент фікоеритробілін був присутній у загального предка сучасних ціанобактерій. Тобто зелена «навичка» — не випадкова мутація, а давній еволюційний винахід.

Читайте також -  Нова теорія пояснює, як стародавня Земля була такою вологою

Дослідники пішли ще далі і вирушили до японського вулканічного острова Іо, який є частиною архіпелагу Кадзан. Там на глибині 5,5 метра гарячі джерела насичують воду залізом, через що вода навколо острова має зелений колір, як в архейському океані. Виявилося, на цій глибині ціанобактерії з додатковими «зеленими пігментами» буквально захопили територію, а біля поверхні, де більше синього світла, домінували інші види без фікоеритробіліну. Інакше кажучи, природа сама повторила лабораторний експеримент, підтвердивши, що завжди адаптується під умови середовища.

Вчені зробили висновок, що три мільярди років тому океан нагадував гігантський «залізний суп». Він був насичений гідроксидом заліза, яке поглинало синє світло, а вода, як і зараз, «забирала» червоне. В океанські глибини проникала більшість зеленого світла, а деяка частина відбивалася від поверхні. Це світло найсильніше вплинуло на загальний відтінок Землі.

У таких умовах еволюціонували ціанобактерії. Їм довелося підлаштуватися під доступне світло. Вони розвинули додаткові пігменти, що ловили зелені промені для фотосинтезу. Ці пігменти допомагали бактеріям виживати в унікальному середовищі. Згодом ціанобактерії почали виділяти кисень. Він вступав у реакцію із розчиненим в океані залізом, утворюючи оксиди заліза, важкі частки яких опускалися на дно. Зелений період Землі закінчився приблизно 600 мільйонів років тому, коли кисень, що виробляється бактеріями, повністю окислив залізо в океані. Сліди цієї події збереглися у вигляді смугастих залізних руд — верств оксидів у стародавніх породах.

Згодом вода стала прозорою, зелений відтінок зник, і Земля поступово «переодяглася» у блідо-блакитний колір, який бачать із космосу апарати. Сучасний колір Землі — заслуга як океанів, а й атмосфери. Релеевское розсіяння (явище, у якому синє світло сильніше розсіюється у повітрі) забарвлює небо блакитний, змішуючись із темно-синім кольором океанів.

Але навіть сьогодні в прибережних водах, де багато органіки (листя, водорості, мул), вода часто здається зеленою. Органіка поглинає синє світло, залишаючи зелене ціанобактерії, які досі його використовують для фотосинтезу. А ще зелений відтінок океанів — підказка для астрономів: якщо далека екзопланета здається зеленою, можливо там є свої «ціанобактерії», які окислюють метали у воді. Наукова робота команди Мацуо опублікована в журналі Nature Ecology&Evolution.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Больше не дом: одна из стран ЕС оставит украинцев без помощи на жилье и денег
Знай
2025-04-24T19:12:14Z
Молодая девушка постоянно жаловалась на усталость: через семь месяцев она умерла
Comments UA
2025-04-23T14:54:38Z
На каком расстоянии от забора можно сажать дерево в Украине
UAToday
2025-04-29T17:27:25Z
Опоздание не простят: украинцам дали три месяца, иначе пенсии не ждите
Знай
2025-04-21T04:30:57Z
Cбил БПЛА: появились редкие кадры боевой работы истребителя F-16 по цели в небе
Фокус
2025-05-01T13:27:04Z
Россияне понемногу сдаются: военный вдохновил неожиданным прогнозом
Comments UA
2025-05-01T13:03:51Z
Тайна с деньгами Папы Франциска для ВСУ: историк анонсировал новые интересные подробности
Апостроф
2025-04-21T14:27:08Z
Эстония впервые получила установки HIMARS
Корреспондент
2025-04-30T19:07:27Z
Аналог американских Tomahawk: рассказали, какими ракетами обстреляли Харьков
Gazeta UA
2025-04-18T15:01:13Z
От КВН до Банковой: что известно о дружбе Елены Кравец и Елены Зеленской
Telegraf
2025-04-29T14:03:43Z
Старый костюм Зеленского изжил себя: специалист по этикету назвала причину
Telegraf
2025-04-28T16:04:40Z
Вячеслав Соломка после публичной ссоры с Камалией раскрыл правду об их отношениях
TSN
2025-04-26T20:46:39Z
”Обменять на наших подонков”: смелая речь россиянки Дарьи Козыревой натолкнула украинскую актрису на идею
Апостроф
2025-04-20T09:30:34Z
"Сижу во Львовской Опере... и рыдаю": Наталка Карпа растрогала историей о встрече с кумиром Василием Зинкевичем/Легенда украинской эстрады отмечает юблией
Апостроф
2025-05-01T13:24:35Z
Роберт Де Ниро поддержал трансгендерный переход своего ребенка
Корреспондент
2025-05-01T13:03:51Z
80-летний Майкл Дуглас разводится с Кэтрин Зетой-Джонс: что разрушило 25-летний брак — СМИ
TSN
2025-04-21T04:25:04Z
Екатерина Кузнецова сказала, что произошло с ее квартирой в Москве
Gazeta UA
2025-04-17T16:36:17Z
После смерти Папы Франциска стремительно выросли просмотры этого фильма
Comments UA
2025-04-24T09:21:11Z
Путин получил «подарок судьбы» и теперь хочет полностью уничтожить Украину
Comments UA
2025-04-23T08:39:37Z
Лидер «Батькивщины» Тимошенко отметила недопустимость никаких капитуляционных условий мира для Украины
Политека
2025-04-30T19:21:47Z
Путин ответил на предложение Зеленского не бить по гражданским объектам и вспомнил удар по Сумам
Comments UA
2025-04-21T17:31:01Z
Сенатор требует отставки главы Пентагона на фоне утечек: Он угрожает нацбезопасности США
Лига
2025-04-21T14:31:54Z
Безуглая отреагировала на санкции против Арестовича: задала один вопрос
Comments UA
2025-05-01T13:27:46Z
Правительство США готовится к концу света: на этот проект для избранных потрачены миллиарды долларов
Comments UA
2025-05-01T13:24:56Z
Тело журналистки Виктории Рощиной вернули в Украину
ZN UA
2025-04-24T12:09:43Z
В Кремле заявили, при каких условиях могут прекратить огонь в Украине
Comments UA
2025-04-27T18:27:28Z
В России заявили об "украинском следе" в гибели генерала Москалика: подробности
TSN
2025-04-26T20:48:54Z
Минсоцполитики назвало самую большую пенсию в Украине
Корреспондент
2025-04-22T14:27:08Z
Ціна на газ з 1 травня 2025: чого очікувати споживачам
AgroNews
2025-04-21T07:13:32Z
Будьте готовы вернуть "лишнее": Пенсионный фонд может потребовать деньги
Знай
2025-04-22T09:30:00Z
Бычки, сардины и шпроты переходят в категорию деликатесов: как изменились цены
Знай
2025-04-28T03:52:35Z
Акционерам Укрстройинвестбанка предъявлено подозрение
Корреспондент
2025-05-01T13:18:59Z
Водителям советуют заправлять полные баки, еще и запасы делать: когда цены на топливо могут рухнуть
Знай
2025-05-01T13:13:22Z
Звонок "из банка" обернется потерей 34 600 гривен: клиентов Приватбанка предупредили
Знай
2025-04-21T20:10:23Z
Внешняя разведка назвала "маловероятным" укрепление рубля
Корреспондент
2025-04-27T16:01:15Z
"Добрый вечер, мы из ПриватБанка": украинцев заставляют добровольно перечислять деньги в россию - новая мошенническая схема
Знай
2025-04-27T12:12:52Z
Когда лучше пить магний — утром или вечером
TSN
2025-04-21T04:25:33Z
Ночные перекусы: почему возникает голод после позднего ужина
Gazeta UA
2025-04-27T17:51:43Z
Можно ли засыпать с включенным телевизором: эксперты шокировали ответом
Gazeta UA
2025-04-20T16:15:00Z
Уменьшает холестерин, улучшает сон и лечит кишечник: невероятные свойства обычного хумуса
Знай
2025-04-24T07:51:58Z
Спасти саженцы ореха после заморозков можно. Как помочь молодому дереву
Telegraf
2025-05-01T12:57:39Z
Чтобы похудеть к лету, из рациона нужно исключить эти 11 продуктов
UAToday
2025-05-01T12:00:06Z
Почему с возрастом портятся зубы: главные факторы
Comments UA
2025-04-19T15:45:54Z
Украинцам приходится экономить на еде, чтоб хватило на лекарства: в селах ситуация критическая
Знай
2025-04-20T17:30:52Z
Забытая болезнь возвращается: ученые бьют тревогу по поводу роста случаев заражения коклюшем
Фокус
2025-05-01T10:27:33Z
Россиянину, который изнасиловал жительницу Киевской области, и сообщнику дали по 12 лет
Лига
2025-04-21T08:03:33Z
Врачи были удивлены, когда на рентгене увидели, что проглотил 11-летний мальчик
Comments UA
2025-04-20T10:45:09Z
Удар по Киеву 24 апреля: количество жертв возросло
UAToday
2025-04-24T06:46:13Z
В Подольском районе Киева произошла стрельба: полиция установила причастных – фото
Лига
2025-04-24T13:31:15Z
Взрывы отсроченных боеприпасов в Киеве: в КГВА пока не могут назвать причину
Фокус
2025-05-01T13:06:40Z
Избиение ребенка на Киевщине: обидчикам грозит 12 лет тюрьмы
Апостроф
2025-05-01T12:30:48Z
В Индии боевики убили около двадцати человек
Корреспондент
2025-04-23T08:13:28Z
В Германии взорвался аккумулятор электросамоката, пять человек получили ранения
Известия Киев
2025-04-22T09:28:14Z
Полиция задержала экс-главу Броварской РГА, который устроил пьяное ДТП с погибшими: в чем еще его подозревают
Telegraf
2025-04-17T16:57:23Z
В Николаеве СБУ задержала российского информатора
Корреспондент
2025-04-22T13:06:50Z
Россияне атаковали поселок под Купянском, загорелся дом
Корреспондент
2025-04-21T07:06:54Z
РФ обстреляла КАБами регионы Украины сразу после "Пасхального перемирия"
Корреспондент
2025-04-21T05:42:14Z
"Пасхальное перемирие": Зеленский рассказал, держит ли слово Путин
Telegraf
2025-04-20T13:18:19Z
Через кризу в агросекторі рф скуповує китайську картоплю
AgroNews
2025-05-01T13:16:00Z
Каким будет май 2025-го: метеоролог дал прогноз на месяц
Апостроф
2025-05-01T12:57:21Z
Несмотря на объявленное перемирие, российские войска продолжают обстрелы по всем направлениям - ЦПД
Gazeta UA
2025-04-19T17:54:31Z
Бойцы Азова захватили троих россиян на самокатах
Корреспондент
2025-04-27T18:06:09Z
Враг массированно атаковал Харьков ракетами
Хвиля
2025-04-24T03:57:06Z
Муравьи исчезнут с участка раз и навсегда: просто смешайте сахар с этим средством
Telegraf
2025-04-29T18:51:11Z
Восемь пород собак, которых считают самыми спокойными
Gazeta UA
2025-04-20T14:46:29Z
Пасхальный гороскоп: какая вы паска по знаку зодиака
Comments UA
2025-04-21T05:51:26Z
Обязательно пересадите в новый горшок: какие комнатные растения любят весеннее "обновление"
Апостроф
2025-04-21T15:06:19Z
Для намазок и салатов: как приготовить вкусный плавленый сыр за 15 минут
Фокус
2025-05-01T13:00:30Z
Гениальный лайфхак для ремонта: как сверлить стены без пыли
Telegraf
2025-05-01T12:09:42Z
Редиска, которая не потеряет хруст: как правильно хранить популярный овощ
Знай
2025-04-27T13:51:25Z
Рецепт пирожков с картошкой и грибами: как приготовить их быстро и без хлопот
Фокус
2025-05-01T11:36:50Z
Кофейная гуща — удобрение для растений, полезный помощник в доме, средство для женской красоты
UAToday
2025-05-01T11:06:08Z
В Кривом Роге задержали известного украинского боксера: подробности
Telegraf
2025-04-26T15:27:45Z
Буяльский прокомментировал яркий гол Ярмоленко
Корреспондент
2025-04-19T05:46:00Z
В Руане Свитолина обыграла всех, не проиграв ни единого сета
Корреспондент
2025-04-20T20:36:04Z
Украинская Премьер-лига: результаты всех матчей 27-го тура, видео голов
ZN UA
2025-05-01T13:13:39Z
Объединительный бой: Джесси Родригес выйдет в ринг в июле
Корреспондент
2025-05-01T12:45:17Z
Усик решает, кому отдаст предпочтение последнему на ринге
Корреспондент
2025-05-01T11:42:33Z
Клубный рекорд Барселоны в ЛЧ побит благодаря Рафиньи
Корреспондент
2025-05-01T11:00:52Z
Красюк высказался о завершении карьеры подопечного Усика
Корреспондент
2025-05-01T10:36:13Z
Камбосос будет бороться за чемпионство в новой весовой категории
Корреспондент
2025-05-01T09:57:22Z
Шлем пилота Формулы 1 продан за рекордную сумму
Корреспондент
2025-04-29T20:45:46Z
Самый маленький и дешевый кроссовер Mazda показали до презентации
Фокус
2025-04-19T09:42:29Z
Расход топлива снизится в разы: что нужно знать, как новичку, так и водителю со стажем
Comments UA
2025-05-01T11:06:16Z
Нового конкурента Toyota RAV4 от Jeep полностью рассекретили до премьеры
Фокус
2025-05-01T10:43:18Z
Уникальная окраска: Феррари обновила болид и костюмы для Гран-при Майами
Корреспондент
2025-05-01T07:15:35Z
Это может сохранить жизнь: что делать водителю, если в дороге вас застала воздушная тревога
Comments UA
2025-05-01T05:42:07Z
Водителям рассказали о скрытой кнопке на зеркале заднего вида и о ее назначении
Gazeta UA
2025-05-01T00:33:04Z
General Motors отзывает 721 тысячу автомобилей из-за дефектных двигателей
Корреспондент
2025-04-30T17:30:48Z
Показана экстремальная версия суперкара Ferrari 296
Корреспондент
2025-04-30T17:06:28Z
От внешности зависело все: ученые выяснили, какие бороды вызывают больше доверия
Фокус
2025-04-19T15:45:55Z
ИИ посоветовал готовиться к концу света
Корреспондент
2025-04-21T02:12:41Z
Легендарный "Биг Тейсти" уходит из меню украинского McDonald's - реакция соцсетей
Комсомольская правда
2025-05-01T13:25:19Z
Первомай по-новому: Роботы всех стран, объединяйтесь!
Лига
2025-05-01T12:40:56Z
Ваш телефон не подслушивает разговоры: всё ещё хуже – он знает, о чем вы подумаете
Знай
2025-05-01T11:51:29Z
Европейцы массово покидают социальную сеть Маска X
Корреспондент
2025-05-01T11:26:19Z
Популярный бургер уберут из меню McDonald's
Gazeta UA
2025-05-01T11:06:41Z
6 травня відбудеться InfoSec Ukraine 2025. У партнерах – світові компанії, у тому числі Dell Technologies
ITC
2025-05-01T10:58:54Z
"Единственную радость забрали": McDonald's лишил украинцев любимого бургера - соцсети взорвались волной гнева
Хвиля
2025-05-01T10:22:51Z