Кислородный вызов ранней жизни

Биогеохимики из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили свидетельства того, что океан вернулся к бескислородному (аноксическому) состоянию около 499 миллионов лет назад, вскоре после первого появления животных на планете, и оставался таким в течение 2–4 миллионов лет. Это бросает вызов традиционной точке зрения, согласно которой океаны стали богаты кислородом примерно до современного уровня в позднем эдиакарии (около 600 млн лет назад) и оставались такими.

Исследователи предполагают, что такие колебания уровня кислорода в океане, вероятно, были основной движущей силой быстрой эволюционной смены организмов, известной по ископаемой летописи кембрийского периода (540–488 млн лет назад). Их работа, опубликованная 6 января в журнале Nature, показывает, что переход к полностью насыщенному кислородом океану не был простым «переключением», как считалось ранее.

«Наше исследование показывает, что океан колебался между разными состояниями оксигенации 499 миллионов лет назад, — заявил соавтор работы Тимоти Лайонс. — Такие колебания сыграли важную, возможно, доминирующую роль в формировании ранней эволюции животных, вызывая вымирания и расчищая путь для новых организмов». По словам первого автора Бенджамина Гилла, быстрая смена состояний океана приводила к биологическим кризисам как напрямую, так и через нарушение циклов других биологически важных элементов, таких как железо, фосфор и азот.

В ходе исследования учёные проанализировали содержание углерода, серы и молибдена в породах, собранных в США, Швеции и Австралии, что позволило реконструировать историю оксигенации океана. Хотя причина аноксии 499 млн лет назад пока не установлена, учёные предполагают, что обогащение кислородом могло произойти в результате усиленного захоронения органического вещества. Понимание этих древних процессов, как подчёркивает Гилл, даёт ключи к оценке современных изменений, таких как появление бескислородных «мёртвых зон» в Чесапикском заливе или Мексиканском заливе.