Кислород играет ключевую роль в поддержании жизни на Земле. Он не только необходим для дыхания живых организмов, но и является важным элементом в химических реакциях, происходящих в них. Однако, как показывает история Земли, уровень кислорода в атмосфере должен быть в определенных пределах, чтобы поддерживать сложную многоклеточную жизнь.
Первые земные атмосферы
Изначально, атмосфера Земли была разреженной и состояла из легких газов, таких как водород и гелий. Однако, эта атмосфера быстро улетучилась в космос, и гелий в результате стал редким элементом. Вторая атмосфера, которая сформировалась позже, была более стабильной и состояла в основном из углекислого газа, метана, водяного пара, азота и других газов. Углекислота и метан создавали парниковый эффект, который предотвращал замерзание океанов, несмотря на тусклое пока еще Солнце. Эти условия способствовали зарождению жизни на Земле.
Начало фотосинтеза
Примерно 4 миллиарда лет назад появились первые живые микроскопические организмы, а 3,5 миллиарда лет назад некоторые из них развили способность к фотосинтезу. В результате чего эти организмы выделяли кислород в окружающую среду. Однако, избыточный кислород не попадал в атмосферу в течение длительного времени. Понадобилось еще около миллиарда лет.
Кислородное вымирание
Примерно 2,4 миллиарда лет назад цианобактерии развили более эффективный фотосинтез, используя воду в качестве источника электронов. Этот процесс занял много времени — еще около полумиллиарда, но в результате концентрация кислорода в атмосфере начала расти. Однако, это имело негативные последствия для анаэробной жизни, которая использовала бескислородный фотосинтез. Биосфера сократилась на 80%, и наступило гуронское оледенение. Содержание кислорода в земной атмосфере тогда ощутимо сократилось.
До современного уровня
Второй скачок концентрации кислорода произошел примерно 800 миллионов лет назад и был связан с изменениями в биосфере. Этот период, известный как кембрийский взрыв, характеризовался быстрым ростом биомассы и появлением основных типов современных растений и животных. С тех пор уровень кислорода в атмосфере непрерывно колебался, достигнув в итоге современных 21%.
Ни больше, ни меньше
Кислород играет важную роль в развитии жизни на Земле. Без него не было бы сложных многоклеточных организмов. А высокие концентрации кислорода в прошлом позволяли существовать крупным насекомым и облегчали дыхание. Однако избыток кислорода может быть опасен для жизни. Концентрация кислорода на 60% меньше современной усложняет существование сложной аэробной жизни, в то время как избыток кислорода на примерно ту же величину делает атмосферу взрывоопасной, может вызвать пожары и повредить биосферу.
The post Почему избыток кислорода на планете также вреден, как и его недостаток appeared first on Русская семерка.