Geobioilogy: Кислород почти убил жизнь, но благодаря нему развились древнейшие животные

В прошлом кислород был причиной массового вымирания живых организмов на Земле. Однако он также сыграл важную роль в эволюции и развитии жизни. Новое исследование показывает, что роль кислорода в истории жизни гораздо сложнее, чем думали ранее. Исследование опубликовано в издании Geobioilogy.

Раньше считалось, что появление многоклеточных животных связано с увеличением уровня кислорода на планете. Однако новые открытия указывают на то, что все не так просто. Сегодня на Земле есть огромное количество микробов, которые не только не нуждаются в кислороде, но и боятся его. Еще 4 миллиарда лет назад, при появлении жизни, этого газа не было в атмосфере.

Цианобактерии стали первыми организмами, освоившими фотосинтез — процесс использования света для создания органических соединений из воды и углекислого газа. Кислород был "побочным продуктом" этого процесса.

На древней Земле было много углекислого газа и воды. Цианобактерии начали размножаться и заполонили поверхность океанов. Около 2 миллиардов лет назад концентрация кислорода достигла 1% (в настоящее время его содержание составляет 21%). Но для тогдашних организмов это стало катастрофой.

Кислород, попавший в неприспособленные к нему организмы, вызывает химические реакции, нарушая биохимические процессы. Большинство живых существ вымерло, отравившись этим активным газом. Однако эволюционный отбор превратил кислородное дыхание из защитной меры в преимущество.

Новый источник энергии дал возможность жизни усложняться. Эукариоты — клетки со сложной структурой появились в период кислородной революции. Все эукариоты дышат кислородом, что позволяет им получать больше энергии для своих нужд. Кроме того, эукариоты изобрели многоклеточность.

Эдиакарская фауна, которая существовала при низком уровне кислорода (в 5-10 раз ниже, чем сегодня) еще не полностью адаптировалась к этому газу. Тем не менее это позволило им дышать и защитить свои клетки от окислительного стресса. Снижение концентрации кислорода оказалось благоприятным для эдиакарской жизни.

Исследование проведено на образцах эдиакарских пород из Омана. Ученые измеряли содержание различных химических элементов в породах, которые являются индикаторами уровня кислорода.

Результаты исследования были шокирующими: уровень кислорода был значительно ниже текущего значения. В научной статье авторы просто сообщают об этом факте без предположений о том, как эта фауна смогла выжить при таких условиях. Официальный отчет не предусматривает необоснованные гипотезы.

«Наши измерения дают хорошее представление о средних концентрациях кислорода в Мировом океане в то время. И нам очевидно, что, когда более развитая фауна начала развиваться и доминировать на Земле, не было значительного увеличения количества кислорода. Фактически имело место небольшое снижение», — заявляет один из авторов исследования Кристиан Бьеррум.

Источник: Forbes

0 комментариев