Известно, что в течение первых двух миллиардов лет существования Земли в ее воздухе практически не было кислорода. Но 2,3 миллиарда лет назад случилась так называемая Кислородная катастрофа – уровень этого газа в атмосфере резко увеличился.
Причины этого явления не выявлены. Авторы нового исследования предложили свое объяснение, сделанное на основе математического и эволюционного анализа.
В наше время на Земле установился стабильный баланс между процессами выброса и поглощения кислорода: так атмосфера сохраняет устойчивый состав. До Кислородной катастрофы на планете соблюдался баланс, правда немного иной. Естественные процессы осуществлялись так, что кислород практически не попадал в воздух.
Компьютерная модель показала, что «взрыв» мог произойти по вине морских микробов . Они использовали кислород для расщепления органических веществ (этот процесс известен как окисление).
По версии ученых, микробы могли только частично окислять органическое вещество. Оно становилось «липким» и эффективно связывалось с минералами в осадке. В результате материал не мог окисляться дальше. Поскольку окисление было лишь частичным, микробы тратили меньше кислорода. Избытки этого газа начали накапливаться в атмосфере.
Авторы научной работы определили группу микробов, которые могли сыграть решающую роль в этом процессе. Они живут в океане и сегодня, принадлежат к бактериальной группе SAR202 и частично окисляют органическое вещество на больших глубинах с помощью фермента монооксигеназы Байера-Виллигера, или BVMO.
Генетический анализ подтвердил, что у них были предки, существовавшие еще до Кислородной катастрофы. Ученые также нашли связи между эволюцией генов микроорганизмов и колебаниями кислорода в атмосфере.
Фото: pixabay.com
