Пересмотрены условия для жизни в первом океане земли
3,42 миллиарда лет назад земной океан успел охладиться значительно посильнее, чем думали учёные до сих пор. А это значит, что и благоприятные условия для «взрыва» судьбы появились на отечественной планете в более раннюю эру.
Об этом свидетельствует новое изучение, совершённое экспертами из Стэнфорда (Stanford University).
Об условиях в старом океане способны поведать породы, появившиеся некогда на его дне. В частности, соотношение изотопов последовательности элементов в таких древних отложениях есть отражением баланса изотопов в морской воде, а помимо этого, оно зависит от химического равновесия, на которое заметно воздействует и температура воды.
Так, расшифровывая изотопный состав старейших пород, геологи смогут определить и о пропорциях элементов в воде, и о температуре данной воды.
Прошлые изучения, определявшие параметры океана в архее, отталкивались от соотношения изотопов кислорода. По ним выходило, что порядка 3,5 миллиарда лет назад температура Мирового океана составляла от 55 до 85 °C.
Значит, ни о каком всплеске судьбы в ту эру сказать ещё не приходилось — в таковой среде имели возможность развиваться разве что редкие бактерии-экстремофилы.
Новый подход к анализу древних пород применяли Майкл Грен (Michael Hren), Майк Тайс (Mike Tice) и Пейдж Чемберлен (Page Chamberlain). Они забрали образцы мелкозернистой осадочной кремнистой породы из обнажения в Южной Африке.
Те породы были организованы 3,42 миллиарда лет назад, будучи океаническим дном. Причём исследователи определяли в комплексе баланс не только изотопов кислорода, но и водорода.
Сопоставление же всех этих размеров разрешило троим учёным сделать выводы, противоречащие принятым представлениям.
Шерт (chert, богатая кремнезёмом порода) Buck Reef – обнажение, которое предоставило образцы для данного изучения (фото Mike Tice).
Оказалось, что температура океана тогда не могла быть выше 40 °C, а в отдельных районах, возможно, была заметно ниже. Получается, что для фотосинтезирующих организмов, обитавших на сравнительном мелководье, условия были легко превосходные.
Им не приходилось «выживать на грани», как это было бы при температуре воды в 60, и тем более в 85 градусов: в умеренно-тёплой воде (другими словами при нагреве ниже 40 °C) эти микробы (по определению Тайса) «были легко радостны».
А такие микробы, как мы знаем, — база всей экосистемы, база пищевой пирамиды и плацдарм, с которого эволюция начала собственное восхождение к более непростым формам судьбы. И это восхождение, выходит, началось хронологически раньше, потому, что температура на юный Почва раньше опустилась до «нужных» размеров.
(Косвенно о том же самом говорят новые следы ранних многоклеточных, переносящие появление таких организмов назад во времени.)
Процветание микроорганизмов в тёплой воде авторы нового изучения изучали на примере источников в Национальном парке Йеллоустоун (Yellowstone National Park).По мере удаления потока от источника температура воды неспешно падает.
Исследователи измерили, что красочные полосы фотосинтезирующих микробов появляются на границе, где вода охлаждается до 73 градусов по шкале Цельсия, и потом, по мере последующего остывания, колонии микробов бурно растут. Для того чтобы процветания, следовательно, не имело возможности бы произойти на склонах островов эры архея, если бы температура океана составляла 85 градусов (фотографии Mike Tice, Texas AM University).
В один момент учёные из Стэнфорда вычислили, что изотопный состав раннего океана заметно отличался от нынешнего: в воде была гораздо большей часть простого водорода, в сравнении с дейтерием, нежели в отечественную эру. Потому, что между атмосферой и океаном существует определённый баланс, это говорит и об другом составе воздуха в эру архея.
За миллиарды лет океану было нужно утратить большое количество водорода (а он отправился как раз в воздух), дабы довести соотношение изотопов этого элемента в морской воде до современного значения. Одновременно с этим, как мы знаем, в воздухе выросло содержание кислорода, водорода же мы в ней фактически не замечаем: логичный вывод — в старую эру он улетучился в космос.
Породы, забранные для анализа, "Наверное," были организованы на различных глубинах, многие, возможно, — на склонах вулканических островов, — утверждают Тайс и его коллеги, — наряду с этим в архей суши на Земле было кот наплакал, в основном она была покрыта водой. Как раз в таких условиях практически процветали ранние микробы — вычисляют авторы новой работы.
Чтобы укрепиться в собственных выводах, они совершили дополнительное изучение, которое давало гарантию, что забранные образцы не подвергались трансформациям в более поздние эры, каковые повлияли бы на изотопный состав. Перед нами вправду отпечаток дна старого океана — утверждают американцы.
Подробности этого открытия возможно отыскать в пресс-релизе Стэнфорда, статье авторов изучения в Nature и ролике, в котором доктор наук Чемберлен сам говорит о взятых выводах.
Просматривайте кроме этого об охлаждении земного ядра, повлиявшем на условия и зарождение континентов в старом океане, определите — что поведал об условиях на совсем юный Почва старейший циркон, и познакомьтесь с догадкой, связывающей зарождение судьбы с озёрами.
