Насичення атмосфери і океанів Землі киснем, яке проходило в три етапи і в підсумку підготувало умови для появи і процвітання складного життя, відбувалося спонтанно і могло бути наслідком глобальних біогеохімічних зворотних зв'язків, а не продуктом дискретних планетарних біологічних і тектонічних революцій, як вважалося раніше. Отримані дані мають важливе значення для розуміння еволюції життя не тільки на нашій планеті, але і в інших світах за межами Сонячної системи. Теоретична модель, що описує хід цих подій, і заключення вчених представлені в журналі Science, а також озвучені на щорічній осінній зустрічі Американського геофізичного союзу у Вашингтоні (США).
«Отримані результати різко збільшують ймовірність існування планет з високим вмістом кисню у Всесвіті, тому що їм не потрібний ланцюг багатократних і дуже малоймовірних біологічних революцій або випадкових тектонічних подій», – розповідає Льюїс Олкотт, провідний автор дослідження з Університету Лідса (Велика Британія).
Більше двох мільярдів років тому рівень кисню в атмосфері і океанах почав збільшуватися, це явище дало старт еволюції складного тваринного життя. Так з’явилися динозаври і ссавців. Вважається, що цей шлях проходив у три основні етапи, розпочавшись в палеопротерозойську еру, повторившись в неопротерозойскій ері і, нарешті, завершився в палеозойську еру приблизно 450 мільйонів років тому, довівши рівень атмосферного кисню до сучасних значень.
Сьогодні існують дві домінуючі теорії, що описують причини цих східчастих подій. Вони кажуть, що їх рушійною силою були або біологічні революції, при яких еволюція створювала все більш складні форми життя, або тектонічна революція, що виражається в зрушеннях вулканізму або зміни в земній корі.
На противагу їм Льюїс Олкотт і його колеги вважають, що набір зворотних зв'язків, що існують між глобальними циклами фосфору, вуглецю і кисню, здатні викликати швидкі зрушення рівня кисню в океані і атмосфері, не вимагаючи будь-яких «східчастих» змін ні в тектоніці, ні в біології.
«Модель відтворювала ту ж триступеневу схему, що спостерігається в геологічних записах, і не вимагала будь-яких біологічних проривів, крім простих фотосинтетичних ціанобактерій. Ми вважаємо, що підвищення вмісту кисню на Землі до рівня, який дозволяє підтримувати складне життя, стало неминучим, як тільки мікроби, що виробляють його, еволюціонували», – каже Саймон Полтон, співавтор дослідження з Університету Лідса.
Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»