Токсичность океана мешала быстрой эволюции сложной жизни

Изучая породы на дне древних океанов, международная группа исследователей выявила, что концентрации мышьяка в океанах сильно менялись с течением времени. Также было установлено, что в самых ранних океанах содержание мышьяка коррелировало с ростом атмосферного кислорода и совпадало с периодами глобальных оледенений. Исследование недавно опубликовано в журнале Nature Group Scientific Reports.

В статье утверждается, что первые появления сложной жизни на Земле происходили в периоды, когда жизнь уже выработала механизмы сопротивления катастрофическим химическим изменениям, вызванным глобальными оледенениями. Именно это позволило сложной жизни расшириться в океанах и проложило путь для нашей собственной эволюции.

Первое появление кислорода в атмосфере произошло около 2,45 млрд лет назад, в период, когда концентрации мышьяка в океане были чрезвычайно низкими. Это также время первого известного глобального оледенения на Земле. В конце этих оледенений значительный рост содержания мышьяка в океане совпал с быстрым сокращением уровня атмосферного кислорода.

Авторы предполагают, основываясь на реакции современных фотосинтезирующих организмов на изменение концентрации мышьяка, что это событие было вызвано широкомасштабной токсичностью океана из-за выброса токсичных элементов при таянии льда.

Аналогичные низкие и высокие уровни содержания мышьяка сопровождали приход и уход глобальных оледенений около 0,7 млрд лет назад, когда на Земле впервые появилась сложная жизнь. Хотя низкие концентрации мышьяка снова совпали с быстрым ростом содержания атмосферного кислорода до уровней, близких к современным, последующее увеличение концентрации при таянии льда не сопровождалось снижением уровня кислорода в атмосфере.