Китайские ученые определили этапы значительного роста содержания кислорода, повлиявшие на обитаемость Земли

Пекин, 9 сентября /Синьхуа/ -- Китайские ученые обнаружили, что за последние 2 млрд лет атмосфера Земли пережила три крупных скачка содержания кислорода, проделав путь от аноксидности к изобилию кислорода, что позволило по-новому взглянуть на происхождение жизни, эволюцию и долгосрочную биопригодность планеты.

Исследование, проведенное учеными из Чэндуского политехнического университета и Нанкинского университета, было недавно опубликовано в журнале Nature. В нем представлены данные о тройных изотопах кислорода в сульфатной соли, содержащейся в осадочных породах.

"Наше исследование впервые предоставляет самые прямые на сегодняшний день доказательства того, что уровень кислорода на Земле достиг современного показателя около 410 млн лет назад, подтверждая трехэтапный процесс насыщения поверхности нашей планеты этим живительным газом", - отметил профессор Института осадочной геологии Чэндуского политехнического университета Ли Чао.

Он объяснил, что тройные изотопы кислорода относятся к трем стабильным изотопам кислорода, и их относительное содержание в различных природных веществах не было постоянным, а претерпевало небольшие изменения из-за биогеохимических процессов в атмосфере и океанах. Измеряя эти едва уловимые различия - во многом это похоже на считывание "отпечатков пальцев" Земли - ученые могут сделать вывод о том, как эволюционировала древняя окружающая среда на поверхности нашей планеты.

Однако исследователям долгое время не хватало эффективных методов отслеживания и данных, которые могли бы обобщить изменения в запасах кислорода на поверхности Земли, их источниках и поглотителях, а также ключевых контролирующих факторах. Это исследование устраняет данный пробел, сочетая в себе систематический анализ проб и интеграцию документальных данных.

Новые данные показывают, что первый скачкообразный рост содержания кислорода произошел в палеопротерозойскую эру /2,4-2,1 млрд лет назад/, второй - в неопротерозойскую эру /около 1 млрд лет назад/, а третий - в палеозойскую эру /около 440 млн лет назад/.

Эти изменения указывают на то, что содержание кислорода на Земле постепенно повышалось с незначительных уровней, приближаясь к современному стабильному состоянию, богатому кислородом, около 410 млн лет назад, и этот процесс продолжался почти 2 млрд лет.

Между тем, во время неопротерозоя резкие взаимосвязанные сдвиги в изотопах углерода, серы и кислорода показывают, что после увеличения содержания кислорода в атмосфере он начал периодически окислять океаны, в основном бедные кислородом.

"Это исследование не только закладывает прочную основу для понимания поэтапной эволюции сложной эукариотической жизни, но и открывает новые перспективы для изучения формирования пригодных для жизни планет и древних пород-источников углеводородов", - подчеркнул Ли Чао.

"Это также свидетельствует о наличии интерактивной взаимосвязи между атмосферой и океанами на протяжении всего этого длительного процесса, предоставляя почву для решающего шага в ответе на фундаментальный вопрос о том, когда и как Земля стала пригодной для жизни", - резюмировал он.