Никто не мог представить, что океан в прошлом был таким: что скрывала наша планета

Миллиарды лет назад Земля выглядела совсем не так, как сегодня. Океаны, которые мы привыкли видеть синими, на ранних этапах существования планеты имели зелёный оттенок. Это необычное явление, о котором ранее только догадывались ученые, теперь получило научное подтверждение благодаря исследованию японских ученых, опубликованному в журнале Nature Ecology & Evolution. Используя передовое компьютерное моделирование, группа исследователей воссоздала условия, существовавшие в океанах Земли в то время, и сделала удивительное открытие, которое меняет наши представления о химической и биологической эволюции планеты.

Почему океаны были зелеными

Чтобы понять, что происходило с океанами на ранней Земле, нужно вернуться в эпоху, когда атмосфера нашей планеты была значительно отлична от нынешней. Атмосфера тех времён была богата углекислым газом и водяным паром, что делало её чрезвычайно кислой. Эта высокая кислотность приводила к интенсивной эрозии горных пород и попаданию большого количества растворённого железа в воды океанов.

Это железо, которое в основном существовало в трёхзарядной форме (Fe(III)), поглощало синий свет, что изменяло спектр света, проникающего в воду. В свою очередь, вода поглощала красный свет, что в конечном итоге приводило к преобладанию зелёного оттенка в океанах. Так происходила химическая реакция, которая и окрашивала океаны в зелёный цвет.

Цианобактерии и их роль

Кроме химических процессов в воде, важную роль в этом изменении играли и живые организмы. Первые фотосинтезирующие формы жизни, цианобактерии, использовали хлорофилл для преобразования солнечного света в энергию. Однако, помимо хлорофилла, у цианобактерий были и другие пигменты, называемые фикобилинами, которые эффективно улавливали зелёный свет, остававшийся в воде.

Эти микроорганизмы смогли адаптироваться к условиям, в которых преобладал зелёный свет, и получили значительное эволюционное преимущество. Цианобактерии активно использовали этот источник энергии, процветая в океанах. Это, в свою очередь, стало причиной "Великого окислительного события", которое произошло около 2,4 миллиардов лет назад. Это событие ознаменовало собой переход планеты в новую эру: в атмосферу было выброшено огромное количество кислорода, что способствовало развитию аэробных форм жизни.

"Цианобактерии были ключевым звеном в трансформации атмосферы Земли, и их способность использовать зелёный свет сыграла важнейшую роль в их эволюционном успехе," — заявил ведущий исследователь Брайс Луве.

Переход от зелёных океанов к синим

Со временем, в результате окисления железа, кислород, который выделяли цианобактерии, начал взаимодействовать с растворённым железом в океанах. Этот процесс привёл к удалению трёхзарядного железа из воды, что изменило её химический состав. С уменьшением поглощения синего света океаны постепенно начали менять свой цвет с зелёного на синий — тот оттенок, который мы наблюдаем сегодня.

Этот процесс, который длился от 3 до 600 миллионов лет, сыграл ключевую роль в химической и биологической эволюции Земли. Фотосинтезирующие организмы, такие как цианобактерии, стали основой для дальнейшего развития жизни на планете, что в итоге привело к появлению многоклеточных организмов и сложных экосистем.

Последствия для науки

Открытия японских ученых не только помогают нам понять, как выглядели океаны в доисторические времена, но и открывают новые горизонты для исследования экзопланет. Если зелёный цвет океанов был связан с определённым химическим составом воды, то это может стать важным индикатором в поисках жизни на других планетах. Анализ цвета океанов может дать учёным подсказки о химическом составе атмосферы и воды, а также помочь в поисках обитаемых миров.

"Это исследование открывает новые перспективы для поисков жизни на экзопланетах, предоставляя методы для изучения условий, которые могут поддерживать биологические процессы," — отметил Луве.

Таким образом, это открытие не только изменяет наше понимание истории Земли, но и предлагает новые методы для поиска жизни на других планетах.

Уточнения

Океа́н — крупнейший водный объект, составляющий часть Мирового океана, расположенный среди материков, обладающий системой циркуляции вод и другими специфическими особенностями.