Німецькі вчені з'ясували, що уповільнення Землі сприяє виробленню додаткового кисню

Вчені з'ясували, що формування кисневої атмосфери Землі стало можливим завдяки уповільненню обертання планети. Статтю про це опубліковано у виданні Nature Geoscience.

Згідно з геологічними даними, водорості почали виділяти кисень за допомогою фотосинтезу близько трьох мільярдів років тому або навіть раніше. Але потрібно близько 500 мільйонів років, щоб рівень кисню в атмосфері досяг істотного рівня, і ще близько мільярда років, щоб він зміг підтримувати складне життя. Раніше вчені вважали, що довгий час кисень споживали якісь хімічні реакції, або що для фотосинтезуючих водоростей не вистачало поживних речовин.

Тепер Джудіт Клатт з Інституту морської біології імені Макса Планка (Німеччина) та її колеги запропонували ще одне пояснення: на стародавній Землі була надто коротка доба. Такий результат вони отримали за допомогою комп'ютерного моделювання стародавнього бентоса – мешканців ґрунту водойми, а потім перевірили це під час лабораторного експерименту.

Справа в тому, що Місяць поступово сповільнює обертання Землі – прадавня доба дорівнювала приблизно шести годинам. Відповідно, день тривав лише кілька годин.

Симуляція показала, що збільшення тривалості світлового дня збільшує продуктивність виробництва кисню за допомогою фотосинтезу, оскільки сприяє більш ефективному обміну речовин між мікроорганізмами і навколишнім середовищем.  Поживні речовини переносяться за допомогою дифузії, яка протікає порівняно повільно, і, як з'ясувалося, більш довгі цикли сприяють більш ефективному дифузному перенесенню.  Такі самі результати дало вирощування ціанобактерій у змодельованому древньому океані під штучним світлом.

Це відкриття дає важливе розуміння того, як планетарна механіка впливає на еволюцію життя і відповідає на питання про закономірності її розвитку. Раніше вчені також з'ясували, що нагромадженню кисню в повітрі сприяло виверження вулканів.