Кислород в океане мог появиться раньше, чем считалось, что проливает свет на эволюцию Земли

Новое исследование, основанное на анализе древних горных пород из Южной Африки, показывает, что азотный цикл в океане стал чувствительным к растворенному кислороду примерно на 100 миллионов лет раньше, чем предполагалось. Это указывает на значительную задержку между накоплением кислорода в океане и его появлением в атмосфере во время Великого кислородного события (GOE), произошедшего более 2,4 миллиарда лет назад.

GOE стало одним из самых глубоких химических преобразований в истории поверхности Земли, ознаменовав переход от бескислородной атмосферы к обогащенной кислородом, которая поддерживает современную биосферу. Понимание сроков этого перехода имеет фундаментальное значение для объяснения того, как возникла сложная жизнь. Работа ученых из Сиракузского университета и MIT, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, дает новое представление о темпах биологической эволюции в ответ на повышение уровня кислорода.

«Самым удивительным открытием является сдвиг во времени аэробного азотного цикла океана, — говорит ведущий автор исследования Бенджамин Увегес. — Это соответствует формирующейся идее о том, что GOE было затяжным процессом, в ходе которого организмам пришлось адаптироваться к побочному продукту кислородного фотосинтеза». Для анализа следовых количеств азота в породах возрастом 2,2–2,5 миллиарда лет ученые использовали уникальный масс-спектрометр изотопных отношений (IRMS), способный измерять изотопные отношения азота (¹⁵N к ¹⁴N) в образцах с крайне низкой концентрацией.