Коливання орбіти наситили атмосферу Землі киснем і посприяли появі біорізноманіття

Коливання орбіти Землі виявилися причиною Кембрійського вибуху — різкого збільшення різноманітності живих організмів приблизно 500 мільйонів років тому. Як показало моделювання, коливання орбіти збільшили інтенсивність фотосинтезу давніх організмів, наповнивши атмосферу Землі киснем, необхідним для появи різноманітних живих організмів. І хоча коливання орбіти Землі відбувалися періодично, з проміжком в декілька мільйонів років, лише Кембрійський вибух припав на той час, коли умови на нашій планеті посприяли збільшенню різноманітності живого. Дослідження опублікували в журналі Geophysical Research Letters.

Художнє зображення різноманітних живих організмів, які виникли після Кембрійського вибуху. Holly Sullivan / Wikimedia Commons

Як дізналися про вплив коливань орбіти на фотосинтез?

Кембрійським вибухом називають подію в геологічній історії Землі, після якої в породах почали з’являтися скам’янілості різноманітних тварин зі складнішою будовою тіла, ніж у їхніх попередників. Цей процес називають диверсифікацією тваринного світу, й науковці вже знали, що їй передувало збільшення концентрації кисню в атмосфері. Однак що саме спричинило такі зміни, досі було невідомо.

Щоб це з’ясувати, науковці змоделювали зміни в сонячній енергії, яку Земля отримує, залежно від коливань орбіти нашої планети. Так вони з’ясували, що більша кількість сонячної енергії провокує зміни клімату, які збільшують ерозію порід, особливо в горах. Мінерали з цих порід потрапляють в річки, звідки пізніше дістаються океану, провокуючи сплеск росту здатних до фотосинтезу організмів. І через цей сплеск фотосинтезу, в океані та атмосфері зростає й рівень необхідного живим організмам кисню.

Що дослідники знають про давнє життя на Землі

🤢 Фотосинтез, який лежить в основі сучасних харчових ланцюгів на Землі, міг спричинити позеленіння океанів від чотирьох до двох з половиною мільярдів років тому.

🦠 Структури для фотосинтезу виявили в рештках бактерій віком аж 1,75 мільярда років. А появу самого фотосинтезу науковці відсунули аж на 500 мільйонів назад.

💧 Однак фотосинтез є не єдиним джерелом кисню — на дні океану знайшли невідоме досі його джерело, у якому кисень, можливо, утворюється внаслідок електролізу води.