«Кислородная катастрофа» или Великое кислородное событие

Наука и жизньНаука

Окислительная вечеринка

Кандидат химических наук Максим Абаев

Полосчатые железные руды можно назвать одними из самых красивых горных пород, образовавшихся ещё до великого кислородного события. Возраст самых древних руд составляет около 3,8 млрд лет. Они формировались на дне архейских морей в результате окисления растворённого в воде двухвалентного железа. Поскольку такого количества кислорода в древнем океане ещё не было, то одно из предположений заключается в том, что осаждали железо бактерии-фотоферротрофы, окисляя его в процессе бескислородного фотосинтеза. А к формированию железных руд накануне великого кислородного события уже могли быть причастны синтезирующие кислород цианобактерии. Конец образования полосчатых руд примерно 1,8 млрд лет назад связывают с насыщением древнего океана кислородом на всю глубину. Фото Graeme Churchard/Flickr.com

Примерно два с половиной миллиарда лет назад на Земле произошло одно примечательное событие — в её атмосфере стал появляться кислород. В статьях на русском языке это событие получило трагическое название «кислородная катастрофа», хотя в англоязычной литературе на него смотрят намного более оптимистично и именуют великим кислородным событием (Great Oxidation Event). Если учесть, что кислородом сейчас дышит почти всё живое на планете, то называть первопричину этого «катастрофой» всё-таки немного странно. Но оставим фаталистическую терминологию на совести симпатизирующих древним анаэробам учёных и перейдём к сути явления, а точнее, к его химической сути.

Считается, что на заре своего существования Земля обладала так называемой восстановительной атмосферой. Что это значит? Если бы мы переместились на четыре миллиарда лет назад и попробовали зажечь спичку, то у нас ничего бы не получилось: кислорода — окислителя, который мог бы поддержать горение, на планете тогда не было, а вещества вроде азота, метана, аммиака или углекислого газа на эту роль совсем не годятся. Поэтому и атмосфера, содержащая такой газовый коктейль, называется восстановительной, в противовес её современной версии с кислородом — окислительной. Логично, что между этими двумя состояниями атмосферы должен был быть какой-то переход.

Традиционно его связывают с появлением фотосинтезирующей активности у цианобактерий. Заниматься фотосинтезом, не обременяя себя при этом производством кислорода, умели ещё их предки, но только у цианобактерий проснулась «социальная ответственность» и они принялись насыщать атмосферу кислородом. На бумаге всё выглядит просто: не было цианобактерий — не было кислорода, появились цианобактерии — появился и кислород. Однако если пойти и покопаться в древних горных породах эпохи великого кислородного события, так просто уже не будет.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Открыть в приложении