Минеральные частицы и их роль в насыщении атмосферы Земли кислородом

Согласно новому исследованию, минеральные частицы сыграли ключевую роль в повышении уровня кислорода в атмосфере Земли миллиарды лет назад, что имело серьёзные последствия для эволюции разумной жизни.

До сих пор учёные полагали, что уровень кислорода повысился в результате фотосинтеза водорослей и растений в море, где кислород выделялся как побочный продукт. Однако исследовательская группа из Университета Лидса утверждает, что эта теория не полностью объясняет рост концентрации кислорода. В статье, опубликованной 6 марта в журнале Nature Geoscience, учёные указывают, что при отмирании водорослей и растений они потреблялись микробами, а этот процесс забирает кислород из атмосферы.

Таким образом, количество атмосферного кислорода было балансом между его производством в ходе фотосинтеза и потерей из-за разложения органики. Чтобы уровни кислорода могли расти, процесс разложения должен был замедлиться или остановиться. Это произошло благодаря так называемой минерально-органической консервации углерода, когда минералы в океанах, особенно частицы железа, связываются с отмершей органикой и ингибируют её распад, позволяя кислороду накапливаться.

Профессор Каролин Пикок, руководившая исследованием, отметила, что, хотя способность минеральных частиц защищать органику от микробного разложения была известна, их роль в подъёме уровня кислорода ранее не проверялась. Учёные проверили свою теорию на известных геологических событиях, когда уровень минеральных частиц, вероятно, был высок, например, во время формирования континентов. Так, Великое кислородное событие 2,4 млрд лет назад совпало с постепенным образованием континентов и увеличением потока минеральных частиц в океаны.

Доктор Миньюй Чжао, проводивший исследование, пояснил, что увеличение количества минеральных частиц в океанах снизило скорость разложения водорослей, что и позволило кислороду накапливаться. Этот рост имел серьёзные последствия для развития жизни, приведя к эволюции более сложных организмов и выходу жизни на сушу.

По словам профессора Пикок, исследование не только углубляет понимание оксигенации атмосферы Земли, но и даёт представление об условиях, необходимых для развития сложной жизни на других планетах, где, помимо воды, должен быть источник минеральных частиц с суши.