Звеселяючий газ врятував життя на Землі

Опубликованно 28.08.2018 16:14

Вчені запропонували нове рішення парадоксу слабкого молодого Сонця — протиріччя між даними про клімат Землі мільярди років тому і моделями зоряної еволюції. Згідно нової ідеї, додатковим джерелом тепла було великий вміст в атмосфері планети закису азоту N?O (більш відомої як звеселяючий газ), що викликало істотний парниковий ефект. Результати дослідження викладені в журналі Geobiology.

Згідно астрофизическим розрахунками, кілька мільярдів років тому Сонце було до 30% менш яскравим, з-за чого на поверхні Землі не могло бути великої кількості рідкої води: вона б просто замерзла. Палеокліматичні дані говорять про зворотне: у цей час був вологий і теплий клімат, благоприятствовавший ранньої життя. Астроном і популяризатор науки Карл Саган називав це невідповідність «парадоксом слабкого молодого Сонця». На даний момент учені не прийшли до єдиної думки з приводу розв'язання цієї ситуації.

У новій роботі дослідники приходять до висновку, що важливу роль могла зіграти закис азоту. Вчені вже встановили, що в ті далекі часи атмосфера була насичена такими потужними парниковими газами, як метан і вуглекислий газ, але їх ефекту могло не вистачити для того, щоб забезпечити достатню температуру. Автори зосередилися на етапі від 1,8 до 0,8 мільярда років тому, який іноді називали «нудним мільярдом», так як в цей час не відбувалося істотних змін середовища, а також спостерігалася уявна стабільність в еволюції і активності літосфери. Тим не менш у цей період відбувалися важливі процеси, особливо в глибинах океану, які ще не були насичені киснем і містили велику кількість розчинних іонів заліза.

У лабораторних експериментах вчені показали, що іони заліза активно реагують з сполуками азоту, такими як оксид азоту (II), NO, в результаті чого з'являється закис азоту, яка потім могла потрапити в атмосферу. Додаткові свідчення на користь присутності великих концентрацій оксидів азоту можна знайти в біології: досі деякі мікроби можуть використовувати їх як джерело кисню для дихання, коли чистого кисню не вистачає. Більш того, використовувані для засвоєння оксидів азоту ензими дуже схожі на працюючий з киснем, так що останній міг навіть статися від них. «Цілком імовірно, що життя використовувала для дихання звеселяючий газ задовго до того, як почала дихати киснем», — підсумовує провідний автор роботи Дженніфер Гласс з Технологічного інституту Джорджії (США).

Нагадаємо, раніше знайдений загальний предок всіх живучих на землі організмів.

Категория: Технологии