» » Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

На Земле 3,5 млрд лет назад, когда сутки длились 6 часов, в атмосфере отсутствовал кислород

Большое количество кислорода в атмосфере нашей планеты возникло не сразу. До его появления, в океанах жили организмы, которым не нужен был кислород. Микробы умели синтезировать органические молекулы, задействуя для этого энергию солнца. Проще говоря, они были способны к фотосинтезу, но кислород при этом не выделялся. Ситуация изменилась 3,5 млрд лет назад, когда возникли цианобактерии, способные к кислородному фотосинтезу. Правда в достаточном количестве необходимый для нашей жизни газ появился на планете не сразу, а примерно через один миллиард лет. В результате бактерии, привыкшие к безкислородной среде, вымерли или отправились в глубины океанов, а их место заняли новые организмы. Но почему на появление кислорода потребовался миллиард лет? Ученые утверждают, что Земле понадобилось бы еще больше времени, если бы не одно событие, которое помогло цианобактериям изменить атмосферу и радикально повлиять на жизнь на планете.

 


Кислород в атмосфере земли — что ускорило его появление?

Уровень кислорода на Земле повышался не равномерно, а ступенчато, то есть в какие-то моменты скорость насыщения им атмосферы увеличивалась. Отсюда и возникло предположение, что этому процессу что-то поспособствовало.

Группа ученых, которую возглавил Джудит Клатт из Института морской микробиологии Макса Планка, выдвинула интересное объяснение произошедшему на планете несколько миллиардов лет назад. По мнению ученых микроорганизмы смогли выделять больше кислорода в атмосферу в результате увеличения продолжительности светового дня. В те далекие времена земля вращалась значительно быстрее, чем сейчас. Поэтому продолжительность суток была короче — около 6 часов. Соответственно световой день длился всего несколько часов.

Отсюда возникает вопрос, какая разница выделяющим кислород бактериям — длинный день на Земле и длинная ночи или короткий день и короткая ночь? Ведь количество поступающего солнечного света на землю не изменилось. Но, как выяснилось, разница все же есть.

Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

Насыщение атмосферы кислородом ускорилось благодаря замедлению скорости вращения земли


Как продолжительность суток повлияла на кислород в атмосфере

Джудит Клатт с группой исследователей из Мичиганского университета изучали воду в воронке на Мидл-Айленде (острове на озере Гурон). В нее со дна просачиваются грунтовые воды, при этом уровень содержания кислорода крайне низкий. Другими словами, условия напоминают те, которые были на нашей планете в течение миллиардов лет до появления в атмосфере кислорода.

В воде живут в основном два вида микробов — пурпурные цианобактерии, которые производят кислород, а также белые сероокисляющие бактерии. Первые генерируют энергию с помощью солнечного света, вторые — с помощью серы. Чтобы выжить, эти бактерии каждый день исполняют своего рода «танец».

Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

Почти весь кислород в атмосфере появился благодаря цианобактериям

От заката до рассвета бактерии, поедающие серу, находится на поверхности, то есть над цианобактериями, блокируя им доступ к солнечному свету. Когда утром выходит солнце, поедатели серы движутся вниз, а цианобактерии поднимаются на поверхность, чтобы начать фотосинтез и производить кислород. Однако с момента восхода солнца и до того, как начинается процесс фотосинтеза, проходит несколько часов. То есть оказалось, что цианобактерии любят "поздно вставать”. В таком случае продолжительность светового дня непосредственно влияет на количество вырабатываемого бактериями кислорода.

Почему замедлилась скорость вращения Земли

земля 3,5 млрд лет назад вращалась с невероятно высокой скоростью, но ситуация изменилась с появлением Луны. На Землю стала действовать ее гравитация. Кроме того, возникли приливы и отливы, которые также внесли свой вклад в замедление скорости вращения планеты.

Почему на Земле произошла кислородная катастрофа и как на нее повлияла Луна

Появлению современной жизни на планете мы обязаны Луне

Первое сильное замедление Земли произошло 2,5 млрд лет назад, и оно как раз совпадает с тем периодом, когда сильно увеличилось содержание кислорода в атмосфере. В результате произошла так называемая "кислородная катастрофа”. Затем замедление вращения прекратилось примерно на один миллиард лет. Это совпало с периодом, когда ускорение роста уровня кислорода в атмосфере отсутствовало. Около 600 миллионов лет назад вновь произошло замедление скорости вращения планеты, и в этот период времени также отмечается скачок уровня кислорода. К слову, скорость вращения нашей планеты нестабильна и по сей день. К примеру, в 2020 году было отмечено ее ускорение.

Сопоставив картину замедления вращения земли и насыщения атмосферы кислородом, ученые пришли к выводу, что между этими процессами есть взаимосвязь. Ключом к разгадке стали упомянутые выше исследования на Мидл-Айленде, которые описаны в журнале Nature Geoscience.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что именно Луна стала толчком к зарождению жизни на Земле в том виде, в котором она существует сейчас. Правда, Луна повлияло лишь косвенно, непосредственное участие в синтезе кислорода принимало лишь солнце и цианобактерии. Но парадокс в том, что солнце может в будущем и лишить Землю кислорода, уничтожив растения и цианобактерии.

12 август 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Кислородная катастрофа на замедляющейся Земле

Древние микробы создали кислородную атмосферу только после того, как земной день стал длиннее.

Безжизненный кислород

Кислород в атмосфере землеподобной экзопланеты может образоваться и без участия живых организмов.

Может ли Земля полностью лишиться кислорода?

В будущем на Земле не останется кислорода и она станет практически необитаемой планетой. Сначала исчезнут растения, а потом вымрут животные и многие другие организмы. А причиной начала таких

Curiosity зафиксировал рост концентрации кислорода на Марсе

Впервые в истории освоения космоса ученые измерили сезонные изменения газов, которые заполняют атмосферу непосредственно над поверхностью кратера Гейл на Марсе. ...

Неизвестные факты о планете Земля.

Вес атмосферы составляет около одной миллионной части веса всего земного шара. И все же это немало — более 6 квинтиллионов килограммов (квинтиллион — единица с восемнадцатью нулями. Чтобы сосчитать

Хронология 4,6 млрд – летней истории Земли

Хронология 4,6 млрд – летней истории Земли: важнейшие события
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Уличный художник заполняет выбоины в своём родном городе яркими мозаиками«Разрывая семейные узы» Нормана РокуэллаСкульптуры-спирали Ли СангсуИрина Лёвшина и её пластилиновые копии известных картинLa Muralla Roja, фантастический дом-лабиринт в ИспанииКак работает бумеранг и кто его изобрел?10 лесов, которые наносят природе непоправимый вредВ Перу обнаружили древние захоронения — какие секреты хранят останки?