На Землі в архейську еру океани були зовсім не сині: що сталося 2,4 млрд років тому

Учені з Університету Нагої в Японії з'ясували, що колись на Землі всі океани були не синього, а зеленого кольору, пише SciTechDaily.

Керівник дослідження Таро Мацуо знайшла докази того, що ціанобактерії, які зіграли вирішальну роль в еволюційному процесі, процвітали в зелених морях і океанах.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Результати дослідження показують, яким було життя на Землі в період Великого окислення — цей поворотний момент стався приблизно 2,4 млрд років тому. Саме в цей період ціанобактерії почали виробляти кисень. Мікроорганізми використовували сонячне світло для виробництва великої кількості кисню, що зі свого боку змінило атмосферу Землі. Завдяки ціанобактеріям на планеті почали розвиватися форми життя, які дихали киснем.

На сьогоднішній день на Землі рослини є основними виробниками кисню, покладаючись на пігменти хлорофілу для уловлювання сонячного світла. Але стародавні ціанобактерії використовували не тільки хлорофіли, а й додаткові пігменти, відомі як фікобіліни. У своєму дослідженні вчені хотіли зрозуміти, чому стародавні організми використовували обидва типи пігментів.

За допомогою моделювання дослідники з'ясували, що підводний спектр світла в архейську еру, яка була 4-2,5 млрд років тому, змінився на зелений через осад заліза. Річ у тім, що в далекому минулому в океанах містилося багато двовалентного заліза. Воно виділялося гідротермальними системами джерел. Цей баланс в океані змінився під час Великого окислення, тому що кисень вступив у реакцію із залізом, перетворивши його з двовалентного на тривалентне.

Тривалентне залізо відрізняється за своїми властивостями, наприклад, воно не розчиняється, а випадає в осад у вигляді частинок, які схожі на іржу. Присутність цих багатих на залізо частинок змінила довжини хвиль світла, які могли проникати у воду. Оскільки частинки переважно поглинали синє і червоне світло, здебільшого пропускалося зелене світло, внаслідок чого в підводному середовищі переважали зелені відтінки.

"Генетичний аналіз показав, що у ціанобактерій був спеціалізований білок фікобілін, який ефективно поглинав зелене світло. Ми вважаємо, що ця адаптація дозволила їм процвітати в багатих на залізо зелених океанах", — каже Мацуо.

Він також вважає, що відкриття може допомогти в пошуку життя за межами Землі. Зелені океани на інших планетах можуть бути ознакою життя, нехай і найпростішого.

"Дані дистанційного зондування показують, що води, багаті гідроксидом заліза, як-от навколо острова Іво в архіпелазі Сацунан, виглядають помітно яскравіше, ніж типові блакитні океани. Це змушує нас думати, що зелені океани можуть бути помітні з більшої відстані, що спрощує їх виявлення", — підсумував Мацуо.

Нагадаємо, Земля відкотиться на 2,4 млрд років назад і це вб'є майже все живе на планеті. Дослідники прогнозують, що надзвичайне падіння рівня кисню в атмосфері нашої планети погубить більшу частину всього живого, зокрема й людей.