markdown форматирано съдържание за блог

Ето нещо невероятно, за което да помислите следващия път, когато дишате спокойно (играта на думи е напълно умислена): Земята едва не се е провалила.

Не, сериозно. Около 2,3 милиарда години назад нашата планета премина през нещо, наречено Голямото окислително събитие — когато кислородът най-накрая стана постоянен елемент в нашата атмосфера, вместо просто да се носи на малки, преходни количества. Това беше огромно събитие. Вид планетарна промяна, която те кара да се питаш как изобщо е оцеляло каквото и да е.

Но ето кое озадачаряше учените с векове: след тази масивна инжекция на кислород, как Земята е успяла да запази достатъчно от него, за да поддържа реално живот? Имам предвид, не можеш просто да напълниш една планета с газ и да очакваш той да остане там завинаги. Винаги се случва толкова много химия, която би искала да консумира целия този ценен кислород.

Ето, че изследователите току-що откриха това, което може да е отговорът — и честно казано, е някак красиво.

Умният трик на древното океан

Екип от учени, включително геологът Андрей Беккер от Калифорнийския университет в Ривърсайд, разгледа внимателно някои много стари скали от Южна Африка. И имам предвид много стари. Говорим за над два милиарда години, хора. Това не са просто скали — те са практически капсули на времето, съдържащи тайни за това как е изглеждала Земята, когато въздухът, който дишаме, е бил все още сравнително нова изобретение.

Това, което откриха, е обратна връзка, толкова елегантна, че почти ти кара да мислиш, че планетата е планирала всичко това от самото начало (което, очевидно, планетите не планират, но разбирате какво имам предвид).

Ето как е работило:

След като кислородът започна да се натрупва в атмосферата, той реагира с океаните по начини, които увеличиха това, наречено концентрация на сулфати. Сега, сулфатите може да не звучат толкова вълнуващо като кислорода или въглерода, но се оказа, че са невероятно важни. Виждате ли, определени микроби обожават сулфатите. Те ги използват, за да разграждат органичната материя по начин, който всъщност освобождава фосфор обратно във водата.

Фосфорът е основно „златната среда“ на хранителните вещества в биологичния свят — твърде малко и нищо не може да расте, твърде много и нещата излизат извън контрол. Но тази древна система за рециклиране поддържаше фосфора в точно правилните количества.

С повече фосфор във водата, повече живот можеше да процъфтява. А когато има повече живот, повече органичен въглерод се утаява в морските дъна вместо да се разлага и да консумира целия този прекраен кислород. Изглежда, че планетата е намерила начин да запази създадения от себе си кислород, като е „заключила“ въглерода, вместо да го остави да се разложи.

Колкото повече научавам за това, толкова по-убеден съм, че Земята провежда сериозно впечатляващи проекти по природно инженерство от милиарди години.

Защо това откритие променя всичко

Ето най-вълнуващата част: изследователите разработиха нова техника за изучаване на тези древни скали, която ни дава много по-ясна картина, отколкото имахме досега.

Предишните изследвания можеха да измерват колко фосфор е присъствал в древните скали, но не са могли да направят разлика между фосфора, който организмите действително са могли да използват, и фосфора, който е бил заключен в минерали, напълно недостъпен за всяко живо същество.

Новият подход? Те разтвориха скалите парче по парче, минерал по минерал, отделяйки използваемия фосфор от материята, която е била фактически затворена в камък. Това е огромно постижение, защото е като разликата между знанието, че на една планета има вода, и знанието колко от нея е действително годна за пиене.

„Сега можем да разделим фосфора, който е бил достъпен за организмите, от фосфора, който е бил фактически заключен“, обясни Беккер. „Това ни дава много по-ясна картина на нивата на хранителните вещества в древните океани, отколкото имахме досега.“

И честно казано, това е точно този вид научно напредване, който обожавам да чета. Не просто намиране на отговор, а разработване на по-добри инструменти, за да можем изобщо да зададем правилните въпроси.

Скалистата връзка на Земята с кислорода

Едно от най-заинтригуващите следствия от това изследване е, че историята на кислорода на Земята може да е била много по-драматична, отколкото сме предполагали.

Учените преди смятаха, че след Голямото окислително събитие нивата на кислород вероятно са останали сравнително стабилни — просто бавно се натрупвали с времето, докато не могли да се развият неща като животни. Но ако тази система за рециклиране на фосфора е създавала такива видове обратни връзки, нивата на кислород може да са преминавали през големи колебания в продължение на десетки или дори стотици милиони години.

Помислете за това за момент. Атмосферата на Земята не е била просто това постепенно, плавно движение към повече кислород. Тя вероятно е била по-скоро като американски влак с всичките му върхове и спадове.

И това е важно, защото повдига един доста интересен въпрос: ако кислородът е бил наличен за толкова дълги периоди, защо сложният живот отне толкова много време, за да се появи? Имаме тези прекрасни милиардогодишни океани, пълни с кислород, но са минали още няколко милиарда години, преди да се появи нещо по-сложно от едноклетъчни организми.

Може би кислородът не е бил ограничаващият фактор накрая. Може би нещо друго е забавяло шоуто. Това е от този вид научна мистерия, която държи изследователите будни през нощта, и искрено нямам търпение да видя какво ще открият следващото.

Защо трябва да ви е грижа?

Зная какво мислите: „Интересна наука, но защо всичко това е важно за мен?“

Ето защо: разбирането на това как Земята е поддържала условия, подходящи за живот, е основно първата стъпка в разбирането на това какво прави една планета обитаема изобщо. И ако търсим потенциално обитаеми светове около други звезди, знанието за механизми на обратна връзка като този фосфорен цикъл би могло да ни помогне да идентифицираме кои планети може да имат това, от което се нуждаят.

Плюс това, има нещо дълбоко смиряващо и вълнуващо в осъзнаването, че нашата атмосфера — нещо, без което буквално не можем да оцелеем дори за няколко минути — е резултат от милиарди години сложни химически и биологични танцови стъпки. Всеки ваш дъх ви свързва с древните океани, с микроби, живели преди милиарди години, с планетарна система, която е разбрала как да поддържа себе си жива чрез чиста химическа упоритост.

Това е доста невероятно, когато го помислите.

Така че следващия път, когато поемете дълбоко въздух, може би направете малък жест към древните океани, които са помогнали това да стане възможно. Те вършеха тежката работа по поддържане на Земята обитаема много преди някой да е дошъл, за да го оцени.

Източник: ScienceDaily