Планета задохнулась от нового воздуха: в истории Земли был момент, который всё перевернул

Около двух с половиной миллиардов лет назад произошёл один из самых драматичных поворотов в истории планеты — событие, которое навсегда изменило жизнь на Земле. Оно называется Великим окислением (Great Oxidation Event, GOE), и именно оно впервые привело к накоплению кислорода в атмосфере. Благодаря этому сдвигу стали возможны сложные формы жизни, включая нас с вами.

До того, как появился кислород

Задолго до GOE Земля была бескислородной. Здесь процветали анаэробные организмы — существа, которые не нуждаются в кислороде. Они и сегодня живут в экстремальных условиях вроде горячих источников и гидротермальных жерл на дне океана. Но мир изменился, когда в атмосферу начал просачиваться кислород — продукт жизнедеятельности древних микробов.

Доказательства, хранившиеся в камне

Команда учёных под руководством Бенджамина Увегеса из Сиракузского университета и Кристофера Джуниума изучила древние осадочные породы из Южной Африки возрастом 2,2-2,5 миллиарда лет. Они искали в них химические следы, связанные с кислородом, и нашли: в породах были нитраты — признак того, что кислород уже начал проникать в древние океаны.

"Крис создал один из немногих в мире приборов, способных измерять изотопы азота даже при крайне низком содержании", — отметил Увегес.

С помощью этого оборудования учёные выяснили, что аэробные процессы — то есть связанные с кислородом — в океанах начались примерно на 100 миллионов лет раньше, чем считалось до сих пор.

Как азот рассказал о кислороде

Оказывается, микробы, жившие миллиарды лет назад, оставили химические "подписи" в породах. Анализ соотношения изотопов азота — ¹⁵N и ¹⁴N — позволил реконструировать, как кислород постепенно проникал в океаны и как это влияло на биологические процессы.

"Это было не внезапное событие, а длительное испытание для жизни. Организмы учились сосуществовать с кислородом", — подчеркнул Джуниум.

Последствия кислородной революции

Появление кислорода в атмосфере стало катастрофой для одних и шансом для других. Анаэробные формы жизни начали исчезать, освобождая место существам, способным использовать кислород для дыхания. Этот переход стал основой всего, что мы называем "сложной жизнью".

"Сегодня кислород составляет около 21% нашей атмосферы. Всё, от работы мозга до движения мышц, зависит от него", — пояснил Увегес.

Новый взгляд на древнюю Землю

Исследование не только уточнило хронологию событий, но и открыло новые горизонты для понимания того, как эволюция жизни шла рука об руку с изменениями атмосферы. Всё это напоминание: то, что кажется вечным — воздух, которым мы дышим, — является результатом миллиардов лет медленных трансформаций.

Уточнения

Во́здух — смесь газов, главным образом, состоящая из азота и кислорода (в совокупности 98—99 % в зависимости от влажности, то есть концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.