Европейские геологи выяснили, что эволюция первых многоклеточных живых существ в докембрийскую эру сопровождалась несколькими резкими колебаниями в концентрации кислорода в атмосфере Земли. Ученые предполагают, что эти колебания ускорили развитие многоклеточных и заложили основу "кембрийского взрыва", сообщила в пятницу пресс-служба британского университета Лидса.
"Раньше ученые думали, что после Великой кислородной катастрофы, эпизода резкого повышения доли кислорода в атмосфере Земли 2,4-2,2 млрд лет назад, доля этого газа в воздухе оставалась низкой до начала кембрийской эры. Мы выяснили, что доля кислорода не была постоянной, при этом она особенно сильно падала и росла непосредственно перед появлением первых животных", - заявил научный сотрудник университета Лидса (Великобритания) Александр Краузе, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Первые многоклеточные организмы, как предполагают многие палеонтологи, возникли около 600 млн лет назад, незадолго до так называемого "кембрийского взрыва". Так ученые называют короткий отрезок времени, начавшийся 550 млн лет назад, когда почти одновременно возникли все современные типы животных, а также предки растений и грибов.
Палеонтологов и геологов, как отмечают Краузе и его коллеги, давно интересует то, что послужило причиной "кембрийского взрыва" и почему многоклеточная жизнь появилась лишь незадолго до него, а не в предыдущие эпохи протерозойской эры. Британские исследователи открыли свидетельства того, что одной из причин резкого ускорения эволюции в это время могли послужить резкие колебания в концентрации кислорода в атмосфере древней Земли.
"Кислородная" эволюция жизни
Ученые пришли к такому выводу в рамках проекта, нацеленного на изучение того, как менялась атмосфера планеты после завершения так называемой Великой кислородной катастрофы. Так ученые называют особый период времени в рамках протерозойской эры, в ходе которого концентрация кислорода в воздухе выросла почти с нуля до современных значений в результате деятельности первых фотосинтезирующих микробов.
Краузе и его коллеги раскрыли геологическую историю того, как менялась концентрация кислорода в атмосфере земли в последующие эпохи. Это стало возможным благодаря тому, что ученые заметили, что доли изотопов углерода и серы в осадочных породах, формировавшихся на дне древних морей, очень сильно зависят от того, как много молекул кислорода присутствовало в воде и воздухе в момент захоронения этих отложений.
Проведенный исследователями изотопный анализ неожиданно показал, что концентрация кислорода в различные эпизоды докембрийской эры сильно колебалась, а не была постоянно низкой, как считали раньше их коллеги-геологи. В частности, примерно за 100-300 млн лет до "кембрийского взрыва" этот показатель несколько раз падал почти до нуля, а затем вырастал до 30-50% от текущей концентрации О2 в атмосфере, что происходило в считанные десятки миллионов лет.
Подобные резкие колебания в доле кислорода в воздухе, как предполагают ученые, заставляли древнюю земную жизнь приспосабливаться к столь изменчивым условиям среды, что ускорило эволюцию и привело к появлению первых многоклеточных животных и растений. Их возникновение привело к тому, что к концу ордовикского периода баланс кислорода на Земле стабилизировался, а его доля в атмосфере стала близкой к современной, подытожили Краузе и его коллеги.