Учените имат нова идея как Земята е получила своя кислород – планетата е забавила въртенето си и дните са станали по-дълги.
Ново изследване предлага идеята, че по-дълго продължаващата дневна светлина е допринесла бактерии да произвеждат повече кислород, което от своя страна е довело до живота, който познаваме.
Учените използвали лилави бактерии от дълбока дупка в езерото Хюрон и ги подложили на третиране със светлина в лабораторни експерименти. Оказва се, че колкото по -продължителна светлина получават миризливите микроби, толкова повече кислород те произвеждат.
Една от най-големите мистерии в съвременната наука е, как Земята се е превърнала от планета с минимални количества кислород в свят с атмосфера и въздух, който дишаме ние. Учените отдавна подозират, че микроби, наречени „цианобактерии“, участват в този процес, но досега не можеха да кажат какво точно е стартирало този процес на увеличаване производството на кислород.
Според учените, автори на новото изследване, забавеното въртене на Земята, което е удължило деня от 6 часа до сегашните 24 часа, е било ключово за цианобактериите да превърнат земната атмосфера в годна за дишане.
Преди около 2,4 милиарда години в земната атмосфера е имало толкова малко кислород, че количеството е било почти неизмеримо. Форми на живот както от флората, така и от фауната, такива каквито ги познаваме, са били невъзможни. Вместо тях множество видове микроби са „дишали“ въглероден двуокис и в случая на цианобактериите са произвеждали кислород в най-ранната форма на фотосинтезата.
В началото кислородът не е бил много, но само в рамките на 400 милиона години земната атмосфера се е трансформирала до една десета от количеството кислород, което имаме в момента – „огромен скок“, казва водещият автор в изследването Джудит Клат, биогеохимик от института Макс Планк в Германия. Този „взрив“ на количеството кислород е позволил на растения и животни да се развият, присъединявайки други растения към производството на кислород, казва тя.
Но как бактериите са започнали да произвеждат кислород? Тук се намесва океонографът Брайън Арбик от Университета в Мичиган. Той изследва приливните сили на Земята и начина, по който те забавят въртенето на планетата. Той слушал лекция на свой колега за цианобактериите и забелязал, че „кислородното събитие“ съвпада по време с удължаване продължителността на дните на Земята. Земното въртене се забавя, заради сложната физика свързана с приливите и отливите и тяхното взаимодействие с Луната.
Изследователите от Мичиган и Макс Планк в Германия подлагат своята теория на тест с бактерии, подобни на тези от преди 2,4 милиарда години. Те използват пурпурни и бели щамове на цианобактерии, живеещи в необичайния свят на дупка, дълбока 24 метра в езерото Хюрон.
„Представихме си, че светът е приличал на тази дупка в езерото Хюрон, поне през по-голямата част от историята си,“ казва Клат.
Гмуркачи доставили популация на бактерията, която мирише на развалени яйца. Клат и колегите й я подложили на вариращи количества светлина в продължение на до 26 часа. Така открили, че колкото повече е светлината, толкова повече кислород произвеждат бактериите.
Авторите на изследването, както и учени, които не са част от експеримента, смятат, че това е едно от възможните обяснения за увеличаване количествата на кислород в земната атмосфера.
Това, което прави идеята убедителна е, че не са нужни големи биологични промени в бактериите или в световния океан, казва Тим Лайънс, професор по биогеохимия в Калифорнийския университет, който не е част от екипа на изследването.
