Миллиарды лет назад наша планета разительно отличалась от того, что мы видим сегодня. Атмосфера была насыщена углекислым газом, а кислорода, столь необходимого для жизни, не существовало вовсе. Земля была похожа на нынешнюю Венеру — она была невыносимо жаркой и негостеприимной. Однако со временем ситуация изменилась. Наличие воды и других ресурсов сыграли ключевую роль в появлении кислорода, который стал основой для зарождения и развития жизни на нашей планете. Мы привыкли считать кислород чем-то вечным, но может ли наступить день, когда он закончится, и наша планета станет непригодной для жизни?
В будущем на Земле закончится кислород — ученые в этом уверены
Откуда на Земле кислород
Как и говорилось в начале статьи, когда 4,6 миллиарда лет назад Земля только появилась, ее атмосфера значительно отличалась от той, что окружает нас сегодня. Основными компонентами были углекислый газ и азот, а о кислороде не было и речи. В таких условиях жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна. Однако с течением времени на планете появились вода и уникальные организмы, которые начали менять состав атмосферы.
Миллиарды лет назад Земля была адским местом. Источник изображения: Science Alert
Вода, сыгравшая важнейшую роль в развитии жизни, скорее всего, попала на Землю в результате столкновений с астероидами. Она стала средой, в которой могли существовать микроорганизмы. Именно они, а не растения, сделали первый шаг к насыщению атмосферы кислородом. Примерно 2,5 миллиарда лет назад появились цианобактерии — крошечные сине-зеленые водоросли, которые открыли путь к фотосинтезу.
Цианобактерии под микроскопом. Источник изображения: Science Alert
Цианобактерии использовали углекислый газ и воду для производства глюкозы, а побочным продуктом этого процесса стал кислород. На ранних стадиях весь этот кислород связывался минералами или растворялся в океанах, но вскоре его стало настолько много, что он начал заполнять атмосферу. Это явление называют Великая кислородная катастрофа, и именно благодаря ему атмосфера Земли стала пригодной для жизни.
Кто производит больше кислорода
Сегодня основными производителями кислорода на планете являются не деревья, как многие думают, а микроскопические организмы, обитающие в океане. Например, крошечная бактерия Prochlorococcus выделяет около 20% всего кислорода на Земле — больше, чем весь тропический лес Амазонки. В совокупности фитопланктон, морские водоросли и крупные растения в океане производят до 80% мирового кислорода.
Бактерии Prochlorococcus под микроскопом. Источник изображения: numerama.com
Фотосинтез, благодаря которому происходит выделение кислорода, основан на использовании трех компонентов: солнечного света, углекислого газа и воды. Растения и фитопланктон с помощью хлорофилла захватывают энергию солнца и превращают ее в химическую, превращая углекислый газ и воду в углеводы. Кислород, столь важный для нас, для этих организмов — всего лишь отход, который они выбрасывают в атмосферу.
Цианобактерии на воде. Источник изображения: wikimedia.org
Таким образом, атмосфера Земли, богатая кислородом, — это заслуга древних цианобактерий, которые когда-то начали заниматься фотосинтезом, и фитопланктона Без них наша планета не стала бы пригодной для жизни.
Материал в тему: Кто такие цианобактерии и зачем люди возьмут их с собой на Марс?
Когда Земля лишится кислорода
В далеком будущем на Земле кислород может закончиться, и это не шутка. Причина в том, что растения и микроорганизмы, такие как фитопланктон, которые производят кислород в процессе фотосинтеза, зависят от углекислого газа. Однако, согласно исследованиям, через миллиард лет наше Солнце станет более горячим, что приведет к разрушению углекислого газа в атмосфере. Без этого газа растения перестанут вырабатывать кислород, и это станет началом конца для сложной жизни на планете.
Кислород на Земле закончится из-за Солнца. Источник изображения: Science Alert
По расчетам ученых, всего за 10 тысяч лет уровень кислорода в атмосфере снизится до критических значений. Вместо этого начнет расти концентрация метана, а озоновый слой, защищающий нас от вредного ультрафиолетового излучения, исчезнет. Эти изменения создадут условия, непригодные для жизни, и оставят выживать лишь простейшие микроорганизмы, как это было на Земле миллиарды лет назад.
Обязательно подпишитесь на наш Дзен-канал. Там вы найдете много чего интересного!
Хотя конец «кислородной эпохи» звучит пугающе, нам не стоит беспокоиться — полностью жизненно важный кислород закончится только через миллиард лет. Тем не менее такие исследования помогают лучше понять, как меняются условия для жизни на планетах и что делает их пригодными для существования организмов. Получается, даже отсутствие кислорода на другой планете не исключает того, что когда-то там могла существовать жизнь.
