За более чем 4,5 миллиарда лет чего только не случалось с Землей — прежде чем стать привычным нам зелено-бело-голубым шариком, она пережила множество преобразований и катастроф. Есть даже предположение, что когда-то поверхность нашей планеты была фиолетовой. При этом она вполне могла такой и остаться, но случилось нечто, кардинально изменившее ее облик.
Сегодня бо́льшую часть земной суши покрывает зеленая растительность, и такой ее делает содержащийся в ней хлорофилл. Этот пигмент необходим растениям (и не только им — некоторым микроорганизмам тоже) для фотосинтеза: с его помощью они поглощают видимый свет, который исходит от Солнца, и преобразуют его в энергию, необходимую им для жизни.
При этом для хлорофилла самые «лакомые» цвета из солнечного спектра — синий и красный. Пигмент поглощает их почти целиком, поскольку они, по всей видимости, дают больше энергии. А вот менее «питательный» зеленый свет хлорофилл не жалует и отражает его — поэтому мы видим растения такими, какие они есть.
Однако на заре возникновения нашей планеты (от 4 до 2,5 миллиарда лет назад), когда на ней не было еще ни растений, ни тем более животных, первые простейшие микроорганизмы для фотосинтеза использовали другое светочувствительное вещество — ретиналь, производное витамина A. Оно «поступало» ровно наоборот — поглощало зеленый свет и отражало красный и синий. Смешиваясь, эти два цвета создавали пурпурный оттенок.
Эти микроорганизмы были очень распространены и буквально покрывали всю планету — и сушу, и водоемы. Их «родственники» по сей день живут и здравствуют, хоть и далеко не в таких количествах — это галоархеи, которые обитают в самых соленых водоемах нашей планеты. В их фиолетовых мембранах тоже содержится ретиналь.
Этот пигмент не настолько эффективен в усвоении солнечной энергии, как хлорофилл, однако у него более простая структура. Давным-давно, когда условия на Земле были довольно экстремальными (кислорода, например, было очень мало — атмосфера в основном состояла из углекислого газа и метана), самый простой вариант развития был и самым выигрышным.
Микроорганизмы с хлорофиллом появились позднее и поначалу не могли конкурировать с уже существующими фиолетовыми «собратьями». Но потом случилось нечто, называемое Кислородной катастрофой (или Кислородной революцией) — в земной атмосфере стало увеличиваться количество свободного кислорода. Почему это произошло, до сих пор до конца не ясно: преобладает мнение, что виной тому цианобактерии, которые в процессе фотосинтеза научились выделять кислород (до этого микроорганизмы практиковали бескислородный фотосинтез, даже те, что были снабжены хлорофиллом).
«Ретинальные» микроорганизмы не смогли существовать в кислородной среде и были оттеснены. Хотя не исключено, что в иных условиях эволюция на нашей планете могла пойти по другому пути.
Конечно, «гипотеза пурпурной Земли», как ее называют, — это не более чем предположение. Сложно делать какие-то серьезные заявления о событиях и явлениях, которые происходили миллиарды лет назад. Но исключать такие возможности тоже нельзя. И при поиске жизни на других планетах нужно учитывать этот гипотетический опыт нашей собственной планеты и обращать внимание не только на хлорофилловую часть спектра. Внеземная жизнь может быть разной.
Подписывайтесь на канал — здесь много интересных статей о науке, открытиях и новых технологиях!