Учёные предложили новое объяснение того, как после Великого кислородного события атмосфера Земли смогла сохранять повышенное содержание кислорода достаточно долго, чтобы создать условия для дальнейшего усложнения жизни. Ключевую роль, согласно исследованию, мог сыграть круговорот фосфора в древних океанах.

Когда Земля сформировалась около четырёх с половиной миллиардов лет назад, свободного кислорода в атмосфере практически не было. Ситуация радикально изменилась примерно 2,4 миллиарда лет назад во время Великого кислородного события. Однако появление кислорода — лишь часть загадки. Необходимо было объяснить, почему его концентрация после этого не упала обратно и оставалась повышенной на протяжении миллионов лет.

Команда под руководством Льюиса Олкотта из Бристольского университета исследовала древние породы Южной Африки и разработала метод, позволяющий различать формы содержащегося в них фосфора. Это важно, поскольку далеко не весь фосфор в древнем океане был доступен живым организмам: часть находилась в минералах, из которых микроорганизмы практически не могли его получить.

Результаты указывают на существование своеобразной положительной обратной связи. Фосфор перерабатывался в океане и снова становился доступным организмам. Это поддерживало биологическую продуктивность, а вместе с ней и процессы, приводившие к дальнейшему поступлению кислорода в окружающую среду. Таким образом, химия океана могла помочь закрепить первоначальный рост содержания кислорода.

Работа также показывает, насколько тесно в истории Земли были связаны эволюция жизни, доступность питательных веществ и состав атмосферы. Понимание этой взаимосвязи может оказаться полезным и при поиске потенциально обитаемых миров: наличие воды и кислорода само по себе ещё не описывает всю систему — необходимо учитывать круговорот ключевых питательных элементов, поддерживающих биосферу.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

https://www.space.com/space-exploration/search-for-life/ocean-chemistry-on-ancient-earth-could-help-scientists-search-for-life-on-alien-worlds