Фосфор как триггер сложной эволюции и голубого неба?

Эволюция сложных форм жизни могла получить ускорение миллиарды лет назад, когда геологические события, происходившие на протяжении миллионов лет, привели к попаданию в океаны большого количества фосфора. Согласно новой модели, предложенной в статье Доминика Папино из Института Карнеги, повышенный уровень фосфора вызвал бы обширное цветение водорослей, насыщая среду дополнительным кислородом, что позволило процветать более крупным и сложным организмам.

"Фосфатные породы формировались лишь спорадически в геологической истории, — отмечает Папино, — и поразительно, что их появление совпадало с крупными глобальными биогеохимическими изменениями, а также значительными скачками в биологической эволюции". В исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology, учёный сосредоточился на фосфатных отложениях, сформировавшихся в протерозое — от 2,5 миллиардов до примерно 540 миллионов лет назад. Это критический период, когда, согласно нескольким независимым линиям доказательств, содержание кислорода значительно выросло в его начале и конце. Предыдущая атмосфера, вероятно, была богата метаном, что придавало небу оранжевый оттенок. "Таким образом, это время, когда небо буквально начало становиться голубым".

Папино обнаружил, что эти фазы изменения атмосферы коррелируют с обилием фосфатных отложений, а также свидетельствами континентального рифтогенеза и обширного оледенения. Рифтинг и изменения климата могли изменить характер эрозии и химического выветривания, что привело бы к увеличению поступления фосфора в океаны. В геологических масштабах времени эффект для морской жизни был бы аналогичен воздействию фосфорных удобрений, попадающих сегодня в водоёмы, такие как Чесапикский залив, где массовое цветение водорослей оказывает широкомасштабное воздействие.

"Сегодня это происходит очень быстро и вызвано нами, — говорит учёный, — и избыток органического вещества фактически потребляет кислород. Но в протерозое это происходило в масштабах сотен миллионов лет и постепенно привело к оксигенированной атмосфере". Это повышение уровня кислорода, несомненно, имело серьёзные последствия для эволюции сложной жизни. Можно ожидать, что современные изменения также сильно нарушат эволюцию. Однако новые линии сложных форм жизни требуют миллионов или десятков миллионов лет для адаптации. А тем временем мы можем столкнуться со значительными вымираниями из-за быстрых изменений, которые вызываем".