Международен екип от геолози е открил в Южна Африка най-старите известни „кислородни джобове“- място, където преди 2,97 милиарда години, 430 милиона преди кислородната революция, първите фотосинтетични организми са живели и са отделяли кислород.
В атмосферата на младата Земя имаше много малко кислород; Днешните 20% от този газ във въздуха са резултат от фотосинтетични растения и бактерии. Цианобактериите, едноклетъчните фотосинтетични организми, бяха първите, които отделяха кислород. Отначало отделеният от тях кислород е изразходван само за окисляването на скалите, но около 2,5 милиарда години този процес приключва и кислородът започва да се натрупва във въздуха и да се разтваря в океана; това събитие се нарича кислородна революция (или катастрофа, тъй като в резултат на обогатяването на кислородната атмосфера загинали видове, адаптирани към живот в редуцираща, а не окислителна атмосфера).
Скокът на съдържанието на кислород в атмосферата на древната Земя се определя от разпределението на серовите изотопи в утаените скали. Тъй като група геохимици от Калтех откриха в средата на деветдесетте години, разпределението на серовите изотопи се промени драстично след кислородната революция поради появата на озонов слой, който защити Земята от слънчева ултравиолетова радиация, което повиши реактивността на изотопите на леката сяра и създаде така нареченото масово независимо разпределение.
Учените научават за активността на първите фотосинтетични организми преди кислородната революция от състава на утаените скали, които бавно се натрупват в „кислородните джобове“. Това са области в близост до големи бактериални рогозки, около които концентрацията на кислород е била по-близка до съвременната, отколкото на останалата част от планетата. Известни са няколко такива "кислородни джоба", които варират на възраст от 2,5 до 2,7 милиарда години; те бяха открити на всички континенти, с изключение на Антарктида. Освен въглерод (от въглероден диоксид), водород и кислород (от вода), те се нуждаят от други елементи като сяра и азот. Цианобактериите получават сяра, като я намаляват от сулфати в почвата. Скалите, върху които са живели и разделени цианобактериите, подобно на скалите, образувани след кислородната революция, се характеризират с масово независимо разпределение на изотопите на сярата.
Миналата година международен екип от геолози от университета в Тюбинген в Германия откри скала в природния резерват Понгола в Южна Африка, разпространението на серови изотопи, при което се посочва висока концентрация на кислород в атмосферата вече 2,97 милиарда години, много преди да се извърши кислородната революция. Разпределението на серовите изотопи в скалите на Понголската формация прави понголския „кислороден джоб“най-старият известен днес.
Изследването е публикувано в списанието Nature Geochemistry.
Ксения Малишева