Биохимики выяснили, как колебания уровня кислорода повлияли на эволюцию животных

Уровень кислорода в атмосфере Земли в древности сильно колебался, что создало условия для быстрой эволюции животных, считают биохимики из Лидского и Калифорнийского университетов. Их работа была опубликована в журнале Science Advances.

Ученые считают, что уровень кислорода в атмосфере Земли менялся три раза. Первый раз — 2 млрд лет назад, тогда кислород впервые появился, последний раз — 400 млн лет назад — уровень кислорода поднялся до текущего уровня.

Второй этап изменений, который начался 1 млрд лет назад и продолжался около 500 млн лет, по мнению ученых, сыграл ключевую роль в ранней эволюции животных. Однако долгое время ученые не могли ответить на вопрос, уровень кислорода повысился резко или постепенно.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи изучили окаменелые следы ранних животных, эдиакарской биоты. Они были обнаружены в осадочных породах возрастом от 541 до 635 млн лет.  Ученые использовали методы измерения углерода или изотопов углерода, обнаруженных в известняковых породах, взятых из мелководных морей. Основываясь на соотношениях изотопов различных типов обнаруженного углерода, исследователи смогли рассчитать уровни фотосинтеза, существовавшие миллионы лет назад, и сделать вывод об уровне кислорода в атмосфере. В результате расчетов они смогли получить данные об уровне кислорода в атмосфере за последние 1,5 млрд лет.

«Наше исследование показывает, что уровень кислорода постоянно колебался. Колебания между высоким и низким уровнем кислорода существовали задолго до того, как появились ранние формы жизни. Это периодическое изменение условий окружающей среды могло вызвать эволюционное давление, при котором некоторые формы жизни могли вымирать или меняться, могли возникнуть и новые», – отметили ученые.

По их словам, благодаря таким скачкам уровня кислорода эволюция ускорилась, так как некоторые организмы вымирали, освобождая место для более приспособленных.