Пригодность для дыхания безжизненной атмосферы (2,4 млрд лет назад)

Земля, на которой мы живем сегодня, с ее обильной кислородной атмосферой, является результатом длительного и сложного эволюционного процесса. 2,4 миллиарда лет назад наша планета обладала совершенно иной атмосферой – восстановительной, насыщенной газами, выделяемыми вулканами. Эта безжизненная атмосфера была ядовитой для современных форм жизни, но она создала условия для зарождения первых организмов и, в конечном итоге, привела к «кислородной катастрофе», которая изменила облик нашей планеты.

Формирование первичной атмосферы:

В архее, древнейшей эре Земли, активная вулканическая деятельность играла ключевую роль в формировании первичной атмосферы. Извержения выбрасывали огромные количества расплавленного базальта и «кислых дымов» – смеси водяного пара с углекислым газом, сероводородом, аммиаком, хлором, метаном, оксидами серы, борной кислотой и солями аммония. Эти вещества создавали кислую среду в водных растворах.

Анализ пузырьков газа, сохранившихся в древнейших горных породах, позволяет нам узнать о составе этой первичной атмосферы. Она была очень ядовитой для современных форм жизни, но, вероятно, могла поддерживать существование анаэробных организмов – тех, которые не нуждались в кислороде для дыхания.

Кислородная катастрофа:

Температура на поверхности Земли в то время была близка к 15°С. Из конденсировавшегося водяного пара образовалась гидросфера – запасы жидкой воды, в которую переходили некоторые атмосферные газы.

Несмотря на присутствие воды и некоторых окислителей, количество кислорода в атмосфере было ничтожно малым. Фотосинтез, процесс, при котором организмы используют солнечный свет для преобразования углекислого газа и воды в органические соединения и кислород, был еще не распространен.

Однако с появлением сине-зеленых водорослей, способных к фотосинтезу, ситуация начала меняться. Они выделяли кислород как побочный продукт своей жизнедеятельности, но он тут же расходовался на окисление минералов и газов.

Около 2,4 млрд лет назад концентрация кислорода в атмосфере резко выросла – за 200 миллионов лет она увеличилась в 15 раз! Это событие, получившее название «кислородной катастрофы», привело к драматическим изменениям в биосфере.

Для анаэробных организмов, которые доминировали на Земле, это стало настоящей катастрофой. Кислород оказался токсичным для них, и многие виды вымерли.

Но для новых форм жизни, «кислорододышащих», эта революция открыла новые возможности.

Формирование озонового слоя:

Появление кислорода в атмосфере привело к образованию озона (O3) – триатомной формы кислорода. Озон поглощает опасное ультрафиолетовое излучение Солнца, защищая жизнь на Земле от его губительного воздействия.

Образование озонового слоя в стратосфере позволило организмам выйти из воды на сушу и начать осваивать новые экологические ниши.


Кислородная катастрофа – это пример того, как эволюция может быть драматичным и непредсказуемым процессом. Изменения в составе атмосферы привели к вымиранию одних видов и появлению других, более приспособленных к новым условиям.

В конечном итоге, кислородная атмосфера позволила развиться сложной жизни на Земле, включая нас – людей.

#кислороднаякатастрофа #историяземли #фотосинтез #синезеленыеводоросли #озоновыслой #атмосфера #жизньназемле #геологическоевремя #палеозой #архей #анаэробы #аэробныеорганизмы #вулканизм #газы #кислород #углекислыйгаз