#кислородная катастрофа

В атмосфере содержится примерно 21 процент кислорода, без которого жизнь на нашей планете невозможна. Однако миллиарды лет назад кислород там практически отсутствовал — основным компонентом был углекислый газ. Ученые давно пытаются понять, как именно возник кислородный слой, давший толчок развитию сложных организмов. Исследователи из Японии пришли к выводу, что важную роль сыграла масштабная вулканическая активность, запустившая цепь событий, которые создали необходимые условия для появления кислорода.

В основном человечество как разумное сообщество считают совершенно уникальным случаем во Вселенной и результатом необыкновенно удачного стечения обстоятельств. Недавно ученые рассмотрели этот вопрос с точки зрения истории Земли и пришли к выводу, что нет никакого везения, а есть естественный процесс. На другой планете он может происходить даже быстрее, чем на нашей.

Сегодня кислород в атмосфере Земли создается фотосинтезирующими организмами. Однако жизнь адаптировалась к присутствию этого агрессивного окислителя еще до появления фотосинтеза. Активные формы кислорода могли появляться на молодой планете благодаря геологическим процессам — движениям ледников и землетрясениям, которые раскалывали кристаллы кварца.

Ученые обнаружили новый источник кислорода, который мог повлиять на эволюцию жизни еще до появления фотосинтеза. Оказалось, в сейсмически активных регионах вода при высоких температурах может вступать в реакцию с дефектами на поверхности горных пород, образуя перекись водорода, которая, в свою очередь, может служить источником кислорода для гипертермофильных бактерий.

Американские исследователи проанализировали эволюцию ключевого фермента фотосинтеза — комплекса белков Рубиско. Это позволило предсказать структуру древнего предка комплекса и синтезировать его с нуля, продемонстрировав лучшую эффективность работы. Результаты исследования позволят повысить урожайность многих сельскохозяйственных культур, чтобы к 2050 году прокормить прогнозируемое девятимиллиардное население Земли.

Формирование суперконтинентов в прошлом Земли приводило к росту огромных горных систем, которые могли стимулировать ключевые эволюционные прорывы: появление эукариот, фотосинтеза и современных типов животных.

Это касается не только жизни на Земле, но и, как предполагают исследователи из Франции и Великобритании, на других планетах.

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

Структура белков системы фотосинтеза показала, что они появились почти 3,5 миллиарда лет назад — за миллиард лет до цианобактерий и «кислородной катастрофы» на Земле.

За 150 миллионов лет до «революции», которая окончательно наполнила атмосферу кислородом, планета пережила еще одну такую катастрофу, которая закончилась через несколько миллионов лет.

«Пенистые» фосфориты возрастом 1,6 млрд лет оказались окаменевшими останками бактериальных матов, которые активно фотосинтезировали и выделяли кислород.

Растения не смогли бы наполнить атмосферу кислородом, если бы не симбиоз с грибами, которые обеспечивают их фосфором и другими минералами уже сотни миллионов лет.

До появления общих предков современной жизни на Земле могли появиться и исчезнуть другие многоклеточные организмы.

Оксиды, обнаруженные в древнейших метеоритах, образовались еще 2,7 млрд лет назад, указывая на воздействие кислорода во время падения сквозь земную атмосферу.