Океаните на Земјата некогаш биле зелени, покажува истражување на вулкански води

Речиси три четвртини од површината на Земјата се покриени со океани, поради што од вселената планетата изгледа како бледосина точка.

Но, јапонски научници неодамна објавија истражување во списанието „Нејчр“ во кое тврдат дека океаните на Земјата во далечното минато биле зелени.

Причината зошто океаните некогаш можеле да изгледаат поинаку лежи во нивниот хемиски состав и еволуцијата на фотосинтезата. За време на архејската и палеопротерозојската ера биле создадени еден вид карпести наслаги, кои служат како записи на историјата на планетата.

Овие формации биле создадени пред 3,8 и 1,8 милијарди години. Животот тогаш постоел само во облик на едноклеточни организми во океаните, додека копното било пуст пејзаж од сиви, кафеави и црни карпи и седименти.

Дождовите што паѓале врз копнените карпи го растворале железото, кое потоа преку реките се влевало во океаните. Дополнителен извор на железо биле подводните вулкани.


Овој процес предизвикал важни промени бидејќи како нуспроизвод на анаеробната фотосинтеза се ослободувал кислород. Кислородот се врзувал со железото во морската вода. Само откако сето железо ќе се заситело со кислород, овој гас почнувал да се акумулира во атмосферата.

На крајот, појавата на фотосинтеза довела до т.н. голем настан на оксидација, клучен пресврт кој овозможил појава на сложен живот на Земјата. Тоа било преминот од речиси бескислородна планета кон свет со големи количества кислород во океаните и атмосферата.

Зошто океаните биле зелени?

Новото истражување што го застапува тврдењето за зелени океани во архејската ера започнува со едно набљудување: водите околу јапонскиот вулкански остров Иво Џима имаат зелена нијанса, предизвикана од еден облик на оксидирано железо – Fe(III). Во овие води сино-зелените алги цветаат.

Иако се нарекуваат алги, сино-зелените алги всушност се примитивни бактерии, а не вистински алги. Во архејската ера нивните предци се развивале заедно со други бактерии кои, наместо вода, користеле железо како извор на електрони за фотосинтеза, што укажува на високо ниво на железо во океаните.

Фотосинтетските организми користат пигменти (најчесто хлорофил) во своите клетки за да го претворат јаглеродниот диоксид во шеќери со помош на сончевата енергија. Хлорофилот е причината зошто растенијата се зелени. Сино-зелените алги се посебни затоа што освен хлорофил, содржат и втор пигмент наречен фикоеритробилин.

Истражувањето покажа дека генетски модифицирани модерни сино-зелени алги со фикоеритробилин растат подобро во зелени води. Иако хлорофилот добро функционира во светлосниот спектар што ние го гледаме, фикоеритробилинот изгледа дека е посоодветен за услови со зелена светлина.

Пред појавата на фотосинтезата и кислородот, океаните содржеле растворено редуцирано железо (железо што не било изложено на кислород). Ослободувањето на кислородот од фотосинтетските организми во архејската ера довело до оксидација на железото во морската вода. Компјутерските симулации во истражувањето покажале дека ова довело до доволно голема концентрација на честички од оксидирано железо за површинските води да добијат зелена боја.

Откако сето железо во океанот оксидирало, кислородот почнал слободно да постои како гас во атмосферата и океаните. Значајно откритие од ова истражување е дека планети што од вселената изгледаат како бледозелени точки можат да бидат добри кандидати за постоење на рана фотосинтетска активност.

Промените во хемијата на океаните се случувале постепено. Архејскиот период траел 1,5 милијарда години, повеќе од половина од историјата на Земјата. За споредба, целата еволуција на сложениот живот опфаќа само една осмина од историјата на планетата.

Сосема е веројатно дека бојата на океаните постепено се менувала во тој период, па дури и варирала. Тоа би можело да објасни зошто сино-зелените алги развиле два вида фотосинтетски пигменти. Хлорофилот е идеален за бела светлина, каква што добиваме од сонцето денес. Комбинирањето на зелената и белата светлина било еволутивна предност.

Извор: Science Alert
Фото: Freepik