|
Кислород влиял на эволюцию жизни на Земле до появления фотосинтеза
|
|
|
|
Ученые обнаружили новый источник кислорода, который мог повлиять на эволюцию жизни еще до появления фотосинтеза. Оказалось, в сейсмически активных регионах вода при высоких температурах может вступать в реакцию с дефектами на поверхности горных пород, образуя перекись водорода, которая, в свою очередь, может служить источником кислорода для гипертермофильных бактерий. Ученые из Школы естественных и экологических наук Ньюкаслского университета (Великобритания) обнаружили процесс, в результате которого перекись водорода (H2O2) образуется из горных пород при движении тектонических разломов. Хотя в высоких концентрациях перекись водорода может быть опасна для жизни, она также может служить источником кислорода для бактерий.
|
|
|
|
Исследователи пришли к выводу, что открытый ими процесс мог повлиять на раннюю эволюцию жизни на Земле еще до появления фотосинтеза, навсегда изменившего состав атмосферы нашей планеты. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. В тектонически активных регионах движение земной коры не только вызывает землетрясения, но и приводит к появлению трещин и разломов, выстланных изнутри высокореактивными горными породами, которые содержат на своей поверхности множество дефектов. Просачиваясь вниз, вода может вступать с ними в реакцию и производить новые химические соединения, в том числе перекись водорода.
|
|
|
Ученые смоделировали этот процесс в лабораторных условиях. Для этого они раздробили гранит, базальт и перидотит — горные породы, присутствовавшие в ранней земной коре — и добавили к ним воду в хорошо контролируемых бескислородных условиях при различных температурах. Эксперименты показали, что значительное количество перекиси водорода — и, как следствие, потенциального кислорода — образуется только при температурах, близких к температуре кипения воды. При этом температура образования перекиси водорода соответствует диапазонам роста некоторых древних теплолюбивых (гипертермофильных) бактерий, использующих для своей жизнедеятельности кислород.
|
|
|
|
Хотя предыдущие исследования предполагали, что небольшие количества перекиси водорода и других окислителей могли образовываться при дроблении горных пород в отсутствие кислорода, новое исследование впервые показало важность высоких температур в этом процессе. Таким образом, дефекты горных пород, вода и высокие температуры ранней Земли могли создать механохимическую реакцию, которая привела к появлению кислорода, еще до возникновения фотосинтеза. А сам кислород мог повлиять на эволюцию гипертермофильных бактерий, обитающих в жарких и сейсмически активных регионах океана.
|
|
|
|
Источник
|
