Группа ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде, Университета штата Аризона (оба — США) и Лидсского университета (Великобритания) выяснила, что выработка кислорода в процессе фотосинтеза началась за 100 млн лет до «кислородной катастрофы».
Кислородной катастрофой называют глобальное изменение состава атмосферы Земли, связанное с появлением свободного кислорода, которое произошло около 2,4 млрд лет назад. Специалисты давно спорят о том, когда именно появившийся кислород начал заметно влиять на процессы в атмосфере и океане древней Земли.
Авторы изучали сланцы возрастом около 2,5 млрд лет, добытые на западе Австралии. Образцы превращали в порошок, после чего обрабатывали их химикатами, выделяя разные минералы, которые затем анализировались на масс-спектрометре.
Анализ показал, что накопление сероводорода в океане началось за 100 млн лет до «кислородной катастрофы» и на 700 млн лет раньше, чем предсказывали теоретические модели.
«Было принято связывать появление сероводорода в океане со значительным содержанием кислорода в атмосфере, — рассказывает участник исследования Крис Райнхард (Chris Reinhard). — Мы же выяснили, что накопление могло начаться и при такой концентрации кислорода, которая составляет менее одной стотысячной доли от современного значения».
Столь низкая концентрация кислорода, объясняет ученый, все равно способствовала разрушению минерала пирита (FeS2) на суше, и с водами рек в океан начал поступать сульфат.
«Другими словами, биологическую выработку кислорода следует признать необходимым, но не достаточным условием развития сложных форм жизни, — заключает г-н Райнхард. — Если астрономам не удается обнаружить кислород в атмосфере экзопланеты, это еще не значит, что он не вырабатывается совсем.
Процессы фотосинтеза могут проходить, но основная часть полученного кислорода сначала будет «пропадать» в химических реакциях».