До «кислородной катастрофы» дни на Земле были короче
Примерно 2,4 миллиарда лет назад на Земле появились цианобактерии, которые начали активно потреблять углекислый газ и выделять кислород, полностью изменив атмосферу на планете. Благодаря этой атмосфере живы мы, но кислород уничтожил огромное количество той, древней жизни.
Все умерли не в один момент — катастрофа длилась сотни миллионов лет
Атмосфера насытилась кислородом не моментально — бактериям потребовались сотни миллионов лет. Мы знаем результат, но остается загадка — как именно и почему это произошло?
Ученые до сих пор спорят, что послужило причиной и как бы выглядел наш мир, если бы кислород не заменил углекислый газ.
Для того чтобы приблизиться к ответу, они провели эксперимент на Земле.
Бактерии работают по очереди
Джудит Клатт, ведущий автор исследования, сравнила условия ранней Земли с условиями цианобактерий в озере Гурон в Мичигане. Для бактерий такая окружающая среда практически идентична — там очень низкое содержание кислорода.
В этих условиях два типа бактерий образовывали слои. Ночью сверху сидели бактерии, питающиеся серой — они извлекали из воды нужные им питательные вещества. Как только вставало солнце, наверх поднимались уже цианобактерии, чтобы «высасывать» энергию из света.
Так они активируют процесс фотосинтеза и производят кислород. На это уходит много времени, потому что цианобактерии «просыпаются» достаточно поздно и «работают» только тогда, когда есть свет.
Дни были короче — всего 6 часов
Возможно, дело в том, что Земля отстала от своего естественного графика. Это вполне может объяснить медленное насыщение Земли кислородом.
Мы привыкли к суткам в 24 часа, изредка мы добавляем или убираем одну секунду, чтобы совпадать с астрономическим временем, но раньше дни были намного короче.
Между уровнем кислорода в атмосфере и продолжительностью дня есть грубая корреляция для больших временных промежутков.
Есть в истории один период длительностью около миллиарда лет, когда скорость вращения Земли не сильно менялась, и это совпало с низким уровнем кислорода. Но около 600 миллионов лет назад Земля снова стала вращаться медленнее, и уровень кислорода начал повышаться.
Наш день увеличила Луна
Сутки стали длиться в четыре раза дольше, потому что за миллиарды лет сосуществования системы «Земля-Луна» гравитационное притяжение Луны замедлило вращение Земли и «растянуло» наш день.
Световых часов стало больше, а более длительные периоды солнечного света дают бактериям больше времени для продуктивной работы, в результате чего выделяется больше кислорода.
