Вважається, що кисень у великих кількостях уперше зʼявився на Землі близько 2,4 мільярда років тому — під час так званої кисневої катастрофи. Це пояснюють масштабним поширенням живих організмів, здатних до фотосинтезу.
Однак у 2007 році дослідники знайшли ознаки більш ранньої появи кисню на планеті, пише Big Think.
Це був короткий період за 50—100 мільйонів років до кисневої катастрофи, про що свідчать докази, знайдені у сланцевій формації Маунт Макрей у Західній Австралії.
Тоді вчені припустили, що такий викид стався внаслідок тимчасового скорочення фізичних і хімічних процесів на планеті. Але автор нового дослідження, геолог з Вашингтонського Університету Роджер Бьюїк вважає, що все було інакше.
Результати його дослідження показують, що короткочасні викиди кисню відбувалися через збільшення його виробництва на Землі, а не через скорочення геологічних процесів. Відтак кисень на планеті виробляли мікроби, які харчуються фосфором, що потрапляє у воду з вулканічних і лавових полів.
«Існують й інші поживні речовини, які можуть підживлювати біологічну активність у короткостроковій перспективі, але фосфор є найбільш важливим у довгостроковій перспективі», — зазначає провідний автор дослідження Яна Мейкснерова.
Наразі на Землі багато фосфору, але в докембрійську епоху його єдиним джерелом були вулкани. Саме вони давали життю необхідний фосфорний поштовх. Це один з тих випадків, коли геологічні процеси безпосередньо впливають на біологічні.
Також у сланцях Маунт МакРей науковці шукали ізотопи ртуті, оскільки під час виверження вулкани викидають ртуть високо в атмосферу, після чого вона упродовж року чи двох осідає на землю.
«У породах ми справді виявили ртуть, яка вказує на виверження вулканів. Під час архею свіжа базальтова порода повільно розчинялася, вивільняючи фосфор, який потрапляв у річки. Це могло підживлювати мікробів, які жили на мілководді у прибережних зонах. Стався сплеск біологічної продуктивності, а потім викид кисню, який є побічним продуктом життєдіяльності бактерій», — пояснює Мейкснерова.
Ця наукова робота цікава тим, що може знадобитися для вивчення екзопланет. Якщо вулканізм — це процес, який допомагає розвитку життя на Землі, це може спрацювати і в інших галактиках.