Миллиарды лет назад наша Голубая планета не была такой уж голубой. Учёные обнаружили, что первые океаны Земли, возможно, не были синими, как сегодня, а могли сиять оттенками зелёного.
Хотя Земля сформировалась около 4,5 млрд лет назад, жизнь на планете возникла не ранее чем через 800 млн лет. Тем не менее, даже на безжизненном этапе планета уже была покрыта обширными океанами, где гидротермальные источники выбрасывали двухвалентное железо (Fe²⁺).
Цианобактерии, одни из первых организмов, осуществлявших кислородный фотосинтез, известные сегодня как сине-зелёные водоросли.
Читайте: Земля и Луна – кладбище сверхновых: доказательства столкновения нейтронных звёзд 10 млн лет назад
Зелёное прошлое нашей Голубой планеты
В отличие от современных растений, которые полагаются исключительно на хлорофиллы, эти древние микроорганизмы также использовали энергию солнца с помощью специализированных пигментов, называемых фикобилинами.
С появлением цианобактерий – ключевых игроков в эволюционной истории Земли – около 2,4 млрд лет назад начался трансформационный период, известный как Великое событие окисления. В это время кислород начал накапливаться в атмосфере Земли, подготавливая почву для жизни, какой мы её знаем.
Однако одна загадка годами озадачивала исследователей – зачем цианобактериям вообще нужны были фикобилины? Группа исследователей из Нагойского университета в Японии недавно изучила одно из возможных объяснений.
Под руководством Таро Мацуо исследователи использовали передовые вычислительные химические моделирования, чтобы оценить, как свет фильтровался через океаны Земли в архейскую эру, 4–2,5 млрд лет назад.
Их результаты показывают, что по мере того, как цианобактерии и другие организмы начали производить кислород, он вступал в реакцию с железом в океане, превращая его из двухвалентного в трёхвалентное железо (Fe³⁺), навсегда изменяя химический состав воды.
Трехвалентное железо нерастворимо. Это означает, что оно выпадает в осадок из воды в виде частиц, похожих на ржавчину. Исследователи предполагают, что древние океаны Земли, богатые железом, по-другому взаимодействовали с длинами волн света.
Эти частицы трехвалентного железа поглощали синий и красный свет, в основном преломляя зелёный свет в воде, придавая океанам отчётливый зелёный оттенок – по крайней мере, для человеческого глаза, если бы человечество существовало в то время.
Зелёный: признак жизни
Следовательно, цианобактерии адаптировались, развив фикобилины для эффективного поглощения света через зеленоватые воды, согласно исследованием под руководством Мацуо.
«Генетический анализ показал, что у цианобактерий был специализированный фикобилиновый белок, называемый фикоэритрином, который эффективно поглощал зелёный свет», – сказал Мацуо. «Мы считаем, что эта адаптация позволила им процветать в богатых железом зелёных океанах».
Мацуо заявил, что исследование может расширить поиск жизни в других галактиках. Хотя планеты с синим оттенком часто указывают на наличие воды, он предлагает астрономам расширить цветовой спектр в поисках потенциально обитаемых миров.
«Данные дистанционного зондирования показывают, что воды, богатые гидроксидом железа, как воды вокруг острова Иводзима в архипелаге Сацунан, выглядят заметно ярче, чем типичные синие океаны», – сказал он. «Это наводит на мысль, что зелёные океаны могут быть легче наблюдаемы с большего расстояния, что облегчает их обнаружение».
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU