Поява кисню на Землі може бути пов'язана з уповільненням її обертання

Вчені з США та Німеччини заявили про те, що уповільнення обертання Землі могло посприяти появі кисню на ній. За їхніми словами, збільшення довжини доби веде до більш продуктивного фотосинтезу, що допомогло ціанобактеріям наповнити нашу планету киснем, повідомляє Naked science.

Гравітаційний вплив Місяця призводить до того, що швидкість обертання Землі поступово знижується, доба стає довшою приблизно на дві мілісекунди за століття. В межах людського життя такі зміни не помітні, але коли справа стосується мільйонів років, вони мають значний вплив на біосферу. Можливо, що саме вони посприяли появі кисню на Землі.

Вважається, що це сталося приблизно 2,4 мільярда років тому або раніше. Тоді з'явилися фотосинтезуючі ціанобактерії. Вони виділяли кисень, який розчинявся в океані, осідав в мінеральних сполуках і заповнював повітря.

Вчені вважають, що вплинула на це тривалість доби. На таке припущення їх наштовхнули бактерії, які мешкають в провалі Міддл-Айленд. Вода тут насичена сіркою і бідна киснем, але камені покриті спільнотами мікробів, які утворюють багатошарові бактеріальні мати. Ціанобактерії в них є сусідами і змагаються з сульфатредукуючими бактеріями, які виробляють енергію без світла, з використанням сульфату.

Біологи помітили, що в темний час доби сульфатредуктори піднімаються ближче до поверхні багатошарового мату, а в світлий їм на зміну приходять фотосинтезуючі ціанобактерії. Цей щодобовий кругообіг пов'язаний з конкуренцією мікробів за доступ до поверхні мату, де відбувається найінтенсивніший обмін речовинами і енергією з навколишнім середовищем. Добова зміна одних бактерій іншими займає кілька годин.

В результаті у ціанобактерій залишається не так і багато часу на «роботу». Але чим довша доба, тим його більше.

Щоб перевірити свою гіпотезу, вчені побудували моделювання, засноване на даних з датчиків, встановлених в Міддл-Айленді, а також на даних експериментів, проведених в лабораторії.

З точки зору фотосинтезу дві доби по 12 годин не рівноцінні одній тривалістю 24. Обмеження, пов'язані з повільним переміщенням мікробів і дифузією молекул крізь бактеріальний мат, призводять до того, що ціанобактеріям потрібно помітний час на те, щоб запустити ці процеси в повну силу. Тому подовження світлого часу може різко посилити ефективність їхньої роботи - що, мабуть, і сталося в епоху кисневої революції.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

На Місяць хочуть відправити установку для видобутку кисню

Раніше вчені заявили про те, що через глобальне потепління озера втрачають кисень навіть швидше, ніж Світовий океан. Зниження кисню в прісній воді несе загрозу біорізноманіттю і якості питної води для людей.