Ученые нашли намеки на полное исчезновение жизни на Земле в прошлом
МОСКВА, 18 янв – РИА Новости. Изучение перипетий так называемой "кислородной катастрофы" в далеком прошлом Земли показало, что жизнь могла несколько раз полностью исчезать и заново зарождаться на нашей планете, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
"Понимание того, что в истории Земли был период, когда на ней было так же много кислорода, как сегодня, а жизнь была совершенной иной или вообще отсутствовала, может означать, что обнаружение кислорода на далеких планетах не обязательно будет указывать на присутствие жизни", — заявил Михаэль Кипп (Michael Kipp) из Института астробиологии НАСА в Сиэтле (США).
Чужая Земля
Как сегодня считают ученые, Земля в далеком прошлом мало в чем напоминала себя сегодня – в ее атмосфере отсутствовал кислород и было много аммиака и метана. Ее воды, напоминавшие по температуре и консистенции кипящий густой суп, населяли причудливые бактерии-экстремофилы, следы которых ученые часто находят в древнейших породах Земли в виде отложений своеобразных окаменевших "одеял" из колоний микробов.
Когда точно зародилась жизнь, пока никому не известно – существуют противоречивые свидетельства того, что она существовала уже 3,3-3,7 миллиарда лет назад или даже 4 миллиарда лет назад, фактически сразу после завершения формирования Земли и Луны и окончания их "бомбардировки" крупными астероидами и кометами, принесшими "кирпичики жизни" на Землю.
Эта жизнь, как рассказывает Кипп, просуществовала до события, которое геологи называют "великой кислородной катастрофой". Примерно 2,4-2,32 миллиарда лет назад концентрация кислорода в атмосфере резко выросла, повысившись с 0,0001% до современных 21%. Причиной ее возникновения сегодня считаются первые фотосинтезирующие организмы, цианобактерии, очистившие атмосферу от СО2 и заполнившие ее кислородом.
Кипп и его коллеги нашли способ детально изучить данное событие, обратив внимание на то, что поведение двух изотопов селена – селена-82 и селена-78 – очень сильно зависит от того, как много кислорода содержит океан или любая другая среда, в которой содержатся соединения селена. Это позволило ученым проследить за колебаниями в концентрации кислорода в первичном океане Земли во время всего периода "кислородной катастрофы".
Глубины жизни
Эти данные, как объясняет Кипп, критически важны для понимания того, смогла ли первая жизнь, для которой кислород был ядом, пережить катастрофу и постепенно приспособиться к О2, обитая в глубинных участках океана с низким содержанием кислорода, или же нет. Для получения таких данных авторы статьи собрали семь десятков образцов древнейших пород Земли из семи отложений сланцев, сформировавшихся в Гренландии, Южной Африке и ряде других древних уголков суши примерно 2,3-2,1 миллиарда лет назад.
Эти замеры раскрыли крайне интересную и неожиданную картину – вместо резкого повышения в уровне кислорода и его плавного понижения в последующие 200 миллионов лет ученые увидели, что концентрация О2 в атмосфере оставалась стабильно высокой на протяжении всего этого периода, а затем она резко упала до околонулевых значений. Она оставалась на этом же уровне на протяжении последующего миллиарда лет, причины чего пока абсолютно не ясны.
С другой стороны, Кипп и его коллеги нашли следы того, что, даже в конце "кислородной катастрофы" в океане присутствовали зоны, полностью свободные от кислорода, где жизнь могла спрятаться и приспособиться к новым условиям этой эпохи.
Подобное течение "кислородной катастрофы" указывает на интересную возможность. Двухсот миллионов лет существования кислорода в атмосфере должно было хватить для того, чтобы жизнь приспособилась к его присутствию и "забыла", как жить в условиях его отсутствия. Соответственно, в тот момент, когда кислород исчез в конце этого периода, жизнь могла полностью вымереть вместе с ним.
В пользу этого говорит сразу несколько вещей – открытие "многоклеточных" окаменелостей, сформировавшихся 2,1-2,2 миллиарда лет назад, крайне медленное восстановление концентрации кислорода в атмосфере, затянувшееся на миллиард лет, и целый ряд других факторов. Поэтому, как считают исследователи, не стоит говорить о том, что наличие кислорода на далеких планетах обязательно указывает на существование жизни на их поверхности – вполне возможно, что оставившая их флора и фауна уже вымерла, не оставив следов.