Сложная жизнь на Земле зарождалась дважды

Условия, подходящие для сложных жизненных форм, могли развиться в океанах Земли за миллиард лет до того, как жизнь окончательно закрепилась на нашей планете, но, недолго просуществовав, сошли на нет, выяснило исследование ученых Вашингтонского университета (США).  Данные, основанные на использовании элемента селена как инструмента для измерения кислорода, могут пригодиться для поиска признаков жизни и за пределами Земли.

Ведущий автор исследования Майкл Кипп проанализировал изотопное отношение селена в осадочных горных породах, чтобы измерить наличие кислорода в атмосфере Земли 2-2,4 млрд лет назад.

«Существуют окаменелые свидетельства сложных клеток, которым 1,75 млрд лет, — говорит Роджер Бьюик, один из соавторов исследования. — Но в этих окаменелостях могли сохраниться не самые старые организмы, так как шансы сохраниться в виде окаменелостей вообще очень низкие».

«Исследование показывает, что в окружающей среде было достаточно кислорода, чтобы позволить сложным клеткам развиться и стать экологически важными, еще до того, как появились окаменелости, — добавляет он. — Это не значит, что тогда жизнь существовала — но могла бы».

Ученые проанализировали следы селена в кусочках осадочного сланца разных временных периодов, используя масс-спектрометрию, чтобы узнать был ли изменен селен присутствием кислорода (окислен).

Бьюик говорит, что, по общепринятому мнению, история кислорода на Земле такова: «его не было вообще, потом стало немного, потом очень много». Но, согласно последнему исследованию, в период длиной четверть миллиарда лет или около того уровень кислорода был довольно высоким, а потом снова упал. Об этом догадывались ранее, но было неясно, насколько он был распространен. Новое исследование рисует четкую картину того, как выглядел это кислородное изобилие: «Объем кислорода был умеренным в атмосфере и поверхностном океане, но мал в океанских глубинах».

Что заставило уровень кислорода так сильно возрасти, чтобы потом просто обрушиться? «Это вопрос на миллион долларов, — говорит Ева Штюкен, один из соавторов исследования. — Неизвестно, почему это произошло, и почему закончилось».

Использование селена, который получил имя в честь древнегреческой богини Луны, — эффективный способ для исследования уровня кислорода в далеком прошлом. Этот же элемент поможет ученым искать кислород — и, возможно, жизнь — за пределами Земли.

Будущие поколения космических телескопов предоставят астрономам информацию о составе атмосферы далеких планет. Некоторые будут размером с Землю и, вероятно, будут иметь атмосферный кислород, который можно будет оценить.