Из школьного курса биологии нам известно, что кислород является неотъемлемым условием для развития высших форм жизни на Земле. Но тогда как объяснить, что развитие жизни началось лишь спустя полтора млрд. лет после того, как порядка 2,1 млрд. лет назад уровень кислорода резко вырос? Этот вопрос стал ещё актуальнее после того, как группа учёных из Дании, Швеции и Франции пришла к выводу, что уровень кислорода и 500 млн. лет назад и 2,1 млрд. лет назад был примерно одинаков.
Кислород и высшие формы жизни неразрывно связаны. Некоторые простейшие организмы, такие как бактерии, могут выжить и без кислорода. Высшие организмы нуждаются в кислороде. Если бы атмосфера не содержала 21% кислорода, который чрезвычайно важен для функционирования многих органов человека, возможно, никогда Земля не стала такой, какой мы видим её сегодня.
Бурное развитие жизни началось примерно 542 млн. лет назад во время так называемого Кембрийского взрыва, когда уровень кислорода достиг 10%. До этого жизнь была представлена простейшими микроорганизмами, обычно одноклеточными формами жизни. Среди учёных уже давно бытует мнение, что на тот момент было недостаточно кислорода для того, чтобы простейшие микроорганизмы эволюционировали в нечто большее.
Международная команда исследователей пришла к выводу, что на самом деле кислорода было вполне достаточно ещё задолго до Кембрийского взрыва. В исследовательскую группу входили: Donald Canfield и Emma Hammarlund из Центра изучения эволюции Земли (NordCEE), функционирующего при University of Southern Denmark, а также и коллеги из Национального Музея в Швеции и нескольких научно исследовательских учреждений Франции.
Emma Hammarlund отмечает, что она и её коллеги исследуя горные породы возрастом 2,15-2,08 млрд. лет, обнаружили, что на тот период в глубинных слоях океана уже присутствовал кислород. Следовательно, вполне достаточно его было и в атмосфере. Однозначно трудно сказать, какая именно концентрация кислорода была в воде и атмосфере, но в любом случае её было вполне достаточно для развития первых живых существ. Несколько ранее эта же группа учёных продемонстрировала весьма странные окаменелости, обнаруженные в очень древних осадочных отложениях.
Сегодня Hammarlund с уверенностью утверждает, что представленные образцы не были формой жизни, а скорее микробами, попытки которых трансформироваться в многоклеточную форму по каким-то причинам не увенчались успехом.
Hammarlund и его коллеги больше склоны к мнению, что вероятнее всего, 2,1 млрд. лет назад процессы эволюции ещё не происходили. Но почему, ведь на тот момент было достаточно кислорода? По мнению исследователей, проблема заключалась в генетике форм жизни.
Новое открытие, согласно которому в атмосфере Земли 2 млрд. лет назад было вполне достаточно кислорода для развития жизни, способствует новому пониманию процессов эволюции живых организмов на нашей планете. Учёные выявили, что содержание кислорода в атмосфере переживало несколько взлётов и падений. 250-300 млн. лет уровень кислорода возрос до 25%, что привело к развитию некоторых огромных насекомых. Однако высокое содержание кислорода увеличило частоту случаев возгорания лесных насаждений. Именно из-за этого в данный период происходило огромное количество пожаров, что доказано массивными слоями пепла, найденными геологами.
Emma Hammarlund считает, что вероятность того, что уровень кислорода однажды станет столь низким, как и в бескислородные периоды нашей планеты, практически равна нулю.
Углеродосодержащие микроорганизмы миллионы лет назад начали опускаться на дно Мирового океана, где образовали богатые углеродом горные породы. Вместо того, чтобы увеличивать концентрацию углерода в воздухе, он аккумулируется на морских глубинах. Через некоторое время этот «осадок» будет вынужден покинуть глубины Мирового океана. Когда резервы углерода проникнут в атмосферу потребуется много кислорода, что скажется на его уровне. Такие взлёты и падения концентраций кислорода в атмосфере и ранее происходили на Земле. Исследователи уверяют, что в ближайшем будущем человечеству не стоит ожидать таких колебаний. Сегодня большая часть углерода планеты покоится в подземных горных породах. Только столкновение Земли с огромным астероидом или другой планетой, может стать причиной того, что эти запасы углерода покинут свои «убежища».
