Кислородная катастрофа протерозоя
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Кислородная катастрофа (кислородная революция) — глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшее в конце архея - начале протерозоя, около 2,4 млрд лет назад (период сидерий). Результатом Кислородной катастрофы стало появление в составе атмосферы свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный. Предположение о кислородной катастрофе было сделано на основе изучения резкого изменения характера осадконакопления.
До значительного повышения содержания кислорода в атмосфере почти все существующие формы жизни были анаэробами, то есть обмен веществ в живых формах зависел от форм клеточного дыхания, которые не требовали кислорода. Доступ кислорода в больших количествах губителен для большинства анаэробных бактерий, поэтому в это время большая часть живых организмов на Земле исчезла. Оставшиеся формы жизни были либо невосприимчивы к окислению и губительному воздействию кислорода, либо проводили свой жизненный цикл в среде, лишенной кислорода.
Накопление O2 в атмосфере Земли : 1. (3.85-2.45 млрд лет назад) — O2 не производился 2. (2.45-1.85 млрд лет назад) O2 производился, но поглощался океаном и породами морского дна 3. (1.85-0.85 млрд лет назад) O2 выходит из океана, но расходуется при окислении горных пород на суше и при образовании озонового слоя 4. (0.85-0.54 млрд лет назад) 5. (0.54 млрд лет назад- по настоящее время) резервуары O2 заполнены и начинается накопление в атмосфере
Первичный состав атмосферы протерозоя
Точный состав первичной атмосферы Земли на сегодняшний день неизвестен, однако считается общепризнанным, что она сформировалась в результате дегазации мантии и носила восстановительный характер. Основу ее составляли углекислый газ, сероводород, аммиак, метан. В пользу этого свидетельствуют:
неокисленные отложения, образовавшиеся явно на поверхности (например, речная галька из нестойкого к кислороду пирита);
отсутствие известных значимых источников кислорода и других окислителей;
изучение потенциальных источников первичной атмосферы (вулканические газы, состав других небесных тел).
Причины кислородной катастрофы
Единственным значимым источником молекулярного кислорода является биосфера, точнее, фотосинтезирующие организмы. Появившись в самом начале существования биосферы, фотосинтезирующие архебактерии вырабатывали кислород, который практически сразу расходовался на окисление горных пород, растворенных соединений и газов атмосферы. Высокая концентрация создавалась лишь локально, в пределах бактериальных матов (т. н. «кислородные карманы»). После того, как поверхностные породы и газы атмосферы оказались окисленными, кислород начал накапливаться в атмосфере в свободном виде. Кроме того, одним из вероятных факторов, повлиявших на смену микробных сообществ, было изменение химического состава океана. Так, по одной из гипотез, функционирование древних бактериальных матов могло быть подавлено снижением концентрации никеля, играющим важную роль в метаногенезе. Снижение концентрации этого и других веществ могло быть вызвано угасанием вулканической активности.