Как на «Земле-снежке» смогла сохраниться жизнь?
Жизни пришлось непросто. Не раз условия на нашей планете становились почти несовместимыми с существованием ползучих, летающих и плавающих, но каким-то образом все возвращалось на круги своя. И вот ученые наконец-то разгадали тайну того, как жизни удалось пережить Криогений — период, когда Земля превратилась в гигантский снежок.
Криогений начался 720 миллионов лет назад и продолжался до 635 миллионов лет назад. Казалось бы, слой льда, покрывший весь океан и отрезавший поступление кислорода, должен был убить все живое! Но окаменелости подтверждают обратное.
Так могла выглядеть Земля в прошлом
Жизнь на «Земле-снежке» не только не погибла, но и начала процветать. Согласно результатам нового исследования, это стало возможно благодаря талой воде ледников. Эта талая вода создавала кислородные «кармашки» в океанах. И в этих оазисах хемосинтезирующая жизнь пережидала ледниковый период.
Глубокое промерзание воды действительно сделало большую часть Мирового океана необитаемой из-за недостатка кислорода. Но на стыке суши и воды, там, где ледники сползали в океан, было достаточно богатой кислородом талой воды. По словам седиментолога Максвелла Лехте из Университета МакГилла в Канаде, ученые называют такие условия «кислородным насосом ледников» (glacial oxygen pump). В процессе таяния пузырьки воздуха, застрявшие в леднике, попадают напрямую в воду, насыщая ее кислородом.
До наших времен сохранилось не так уж много окаменелостей того периода, но в геологии следы сохранились. Осадочные породы с морского дна, особенно те, что были богаты железом, позволили ученым из команды Лехте восстановить данные об уровне кислорода в воде.
Ранее считалось, что жизнь каким-то образом сумела выжить в лужах на суше, но команда Лехте пришла к другому выводу.
Они изучили соотношения изотопов и аномалии церия в железообразованиях на трех континентах: в формации Чуос в Намибии (Chuos IF), в Юднамутана в Австралии (Yudnamutana Subgroup) и в формации Кингстон-Пик в США (Kingston Peak Formation). Результаты анализа показали, что вблизи шельфового льда кислорода было достаточно для поддержания жизни.
Но жившим там эукариотам нужно было чем-то питаться. Ученые предполагают, что тут сыграло роль железо.
Существуют хемотрофные бактерии, которые получают энергию от окисления растворенного железа. Ненужное окисленное железо они просто сбрасывают. Так что залежи окисленного железа у границ ледников могли быть созданы как раз теми бактериями. У нас нет твердых доказательств, что все происходило именно так, но теория выглядит убедительной.
Дальше ученые могут заняться изучением того, какие пищевые цепочки могли выстраиваться в таких условиях. По словам исследователей, можно начать с современных ледников (пока они еще не растаяли).
Научная статья была опубликована в PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.1909165116
Источник: Science Alert.
