Цивилизация
2,5 миллиарда лет назад началось активное насыщение земной атмосферы кислородом. До этого воздух состоял из аммиака, метана, водяного пара, оксида и диоксида углерода. Кислород необходим для развития сложных многоклеточных организмов, поскольку именно из него формируется озоновый слой, защищающий сложную жизнь от космической радиации. И если бы кислород появился в атмосфере раньше, возраст многоклеточной жизни был бы значительно больше.
Наиболее популярна гипотеза, согласно которой около 2,5 миллиарда лет назад фотосинтезирующие цианобактерии начали активно насыщать воздух кислородом. Правда, как показал анализ архейских пород, за 200 миллионов лет до этого цианобактерии уже производили газ приблизительно в том же количестве. При этом в породе нет следов обильного присутствия газа в атмосфере — окисленных горизонтов и красноцветных пород, говорится в опубликованной в Nature статье.
По мнению ученых, отсутствие свободного кислорода в архее объясняется тем, что он вступал в реакции с различными элементами. Геолог Ли Камп из Университета штата Пенсильвания считает, что причиной тому были извержения подводных вулканов. Именно они поставляли восстановленные газы и лавы базальтового состава, которые связывали атмосферный кислород.
Как выяснили Камп и его коллега из Университета Западной Австралии Марк Барли, в протерозое началась вулканическая активность на формировавшихся в то время протоконтинентах. Лава континентальных вулканов более кислая и устойчивая, и ей не требуется вступать в реакцию с атмосферным кислородом. Таким образом, наземные вулканы «экономили» кислород, вырабатываемый цианобактериями. Это косвенным образом привело к его постепенному накоплению в атмосфере.
Вместе с тем, как свидетельствуют работы академика РАН Феликса Артемьевича Летникова из Института земной коры в Иркутске, на насыщение атмосферы кислородом мог повлиять не столько менее восстановленный характер продуктов континентального вулканизма, как сам процесс образования континентальной коры. Сопровождавшая его дегазация могла напрямую высвобождать кислород в атмосферу.
Как пояснил «Газете.Ru» старший научный сотрудник института Алексей Иванов, в этой модели количество свободного кислорода, поступающего в атмосферу, нарастает во времени. Работа Кампа и Барли предполагает, что количество производимого цианобактериями кислорода до и после рубежа 2,5 миллиарда лет назад остается в первом приближении неизменным. Исследование следов деятельности цианобактерий в древних породах поможет выяснить, кто прав.