Вымершие фотосинтезирующие организмы не выделяли кислород, но обеспечивали на планете высокий уровень метана в атмосфере, дававшего мощный парниковый эффект
Исследователи из NASA предложили объяснение давнему парадоксу «молодой теплой Земли». В древности наша планета была достаточно горячей для возникновения жизни несмотря на то, что Солнце грело намного слабее, чем сейчас. Согласно их теории, планете не давала переохладиться деятельность двух групп живых организмов. Соответствующая статья опубликована в Nature Geoscience.
Большинство известных нам фотосинтезирующих организмов основывают свой метаболизм на воде и углекислом газе, причем в качестве отходов жизнедеятельность выделяют кислород. Однако в начале XX века было обнаружено, что возможен и иной фотосинтез. Зеленые серобактерии и ряд других используют бактериохлорофилл и бактериородопсин для необычного фотосинтеза. В нем тоже используется углекислый газ, но в качестве донора электронов выступает вовсе не вода, а водород и реже железо. Оба химических элемента они могут получать из гидротермальных источников, которые миллиарды лет назад были активнее, чем сейчас.
Авторы новой работы попробовали рассчитать, какое влияние на земную атмосферу окажет одновременное существование в земных океанах фотосинтезирующих организмов, не нуждающихся в воде, но использующих вместо нее водород и железо. Оказалось, что такая гибридная экосистема с двумя группами фотосинтетиков может продуцировать необычайно большое количество метана, насыщая им атмосферу даже несмотря на деятельность бактерий-гетеротрофов, потребляющих метан.
Исследователи отмечают, что согласно их моделированию, производимого такими «безкислородными» фотосинтезирующими организмами метана будет так много, что он сможет заметно изменить климат Земли. Он обеспечит парниковый эффект, способный поднять среднюю температуру на планете на 10-15 градусов или даже выше. Этого достаточно, чтобы компенсировать на 20-25 процентов меньшую светимость Солнца, типичную для Земли эпохи архея. Таким образом, вопрос о том, как наша планета могла быть теплой при тусклом Солнце удовлетворительно решается за счет деятельности вышеупомянутых организмов.
Работа резко меняет представления о доминировавших на архейской Земле организмах. Получается, что ими были не столько потребители готовых соединений-источников энергии, сколько их производители, получающие энергию от солнечного света (автотрофы) — также, как и сегодня. Однако природа тогдашних автотрофов заметно отличалась от тех, что доминируют сейчас и производят кислород.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Мифы о цифровом поколении разоблачены: молодым интересны Ремарк и родители
