Земля, которую сегодня называют «Голубым Мрамором» из-за ее насыщенного синего цвета, миллиарды лет назад могла выглядеть совсем иначе. Новое исследование ученых из Университета Нагои (Япония) показало, что более 2 миллиардов лет назад океаны нашей планеты переливались зелеными оттенками. Открытие не только раскрывает тайны прошлого Земли, но и может помочь в поиске жизни за пределами Солнечной системы. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Эпоха железа и первых организмов
Земля сформировалась около 4,5 миллиарда лет назад, но первые формы жизни появились лишь спустя 800 миллионов лет. Однако даже в те времена планету покрывали обширные океаны, богатые двухвалентным железом. Этот металл, поступавший из гидротермальных источников, не только влиял на химический состав воды, но и определял ее цвет.
Ученые предполагают, что железо поглощало красные и синие волны света, рассеивая зеленые. Это придавало воде характерный зеленоватый оттенок. Ситуация изменилась с появлением цианобактерий — первых организмов, способных к фотосинтезу. Они начали вырабатывать кислород, который вступил в реакцию с железом, превратив его в нерастворимую трехвалентную форму (похожую на ржавчину). В результате за миллионы лет железо осело на дно, а океаны постепенно стали голубыми.
Генетическая разгадка
Исследователи долго не могли понять, почему древние цианобактерии использовали фикобилины — пигменты, поглощающие зеленый свет, — вместо хлорофилла. Ответ нашли в их ДНК. Команда под руководством Таро Мацуо обнаружила, что у микроорганизмов был белок фикоэритрин, адаптированный именно под зеленый спектр.
«Эта особенность помогала им выживать в условиях, где железо доминировало в воде. Фикобилины стали их эволюционным преимуществом», — поясняет Мацуо.
От сомнений к прорыву
Интересно, что сам ученый изначально скептически относился к гипотезе о зеленых океанах. В 2021 году он начал исследование, чтобы опровергнуть эту идею, но компьютерные модели показали обратное: при высоком содержании железа вода действительно выглядела зеленой, а не красной, как считалось раньше. Подтверждение пришло в 2023 году, когда ученые изучили воды у японского острова Иво — их необычный зеленый оттенок оказался схож с древними океанами.
Значение для науки
Открытие меняет представление о том, как жизнь влияет на планету. Цианобактерии не только изменили цвет океанов, но и спровоцировали Кислородную катастрофу 2,4 млрд лет назад, сделав Землю пригодной для сложных форм жизни. Кроме того, понимание «цветовых маркеров» океанов поможет в поиске экзопланет: анализируя спектр отраженного света, астрономы смогут определять потенциально обитаемые миры.
«Теперь мы знаем, что цвет океана — это не просто красивая деталь, а ключ к разгадке биологической истории», — заключает Мацуо.
