Океани нашої планети надають їй блакитного кольору, який помітно навіть із космосу. Саме тому її прозвали «Блакитним Мармуром» (Blue Marble). Утім, Земля не завжди була символом блакиті, адже нові дослідження вказують, що раніше океани могли мати зовсім інший колір. Науковці з Університету Нагої (Японія) припускають, що понад 2 млрд років тому вода на планеті переливалася зеленими тонами. Це відкриття не лише проливає світло на минуле Землі, а й може стати ключем до пошуку життя поза Сонячною системою. Результати дослідження опубліковані в Nature Ecology & Evolution.
Ера заліза та перших організмів
Земля сформувалася 4,5 млрд років тому, але перші форми життя з’явилися лише через 800 млн років. Однак навіть у безжиттєвий період планету вкривали глибокі океани, багаті двовалентним залізом. Цей метал, який виділявся з гідротермальних джерел, визначав не лише хімічний склад води, але й її колір. Дослідники вважають: залізо поглинало сині та червоні хвилі світла та розсіювало зелені. На думку вчених, це надало океанам зеленішого відтінку. Отже, ціанобактерії продовжували виробляти фікобіліни, щоб поглинати світло крізь зелений колір.
Все змінилося з появою ціанобактерій — одних із перших організмів, здатних до фотосинтезу. Близько 4 млрд років тому вони почали виробляти кисень, який вступив у реакцію із залізом. У результаті двовалентне залізо перетворилося на тривалентне (нерозчинне, схоже на іржу), яке поступово осідало на дні. Процес тривав мільйони років, поки залізо не випало в осад. Згодом океани втратили зеленуватий відтінок, ставши блакитними.
Генетичний ключ до загадки
Чому ж ціанобактерії використовували фікобіліни — пігменти, які поглинають зелене світло, — замість хлорофілу? Відповідь знайшли в їхніх генах. Команда під керівництвом Таро Мацуо виявила, що стародавні мікроорганізми мали білок фікоеритрин, спеціалізований для збору саме зелених хвиль.
«Ця адаптація дозволила їм виживати в умовах, де залізо домінувало у воді. Фікобіліни були їхньою еволюційною зброєю», — пояснює Мацуо.
Від скептицизму до відкриття
Цікаво, що сам Мацуо спочатку не вірив у власну гіпотезу. У 2021 році він розпочав дослідження з метою спростувати ідею зелених океанів. Проте комп’ютерні моделі, які відтворювали світлові спектри архейської ери, показали: за високого вмісту заліза вода справді набувала зеленуватого кольору, а не червоного, як вважалося раніше. Останньою крапкою стали дослідження 2023 року біля японського острова Іво, де місцеві води через геологічні особливості мають унікальне зелене забарвлення, схоже на давні океани.
Це відкриття змінює уявлення про те, як життя впливає на планету. Виробляючи кисень, ціанобактерії не лише змінили колір океанів, а й спричинили Кисневу катастрофу 2,4 млрд років тому, що зробило Землю придатною для складних форм життя. Крім того, знання про «кольорові маркери» океанів допоможе у пошуку екзопланет: аналізуючи спектр світла, що відбивається від далеких світів, астрономи зможуть визначати потенційні осередки життя.
Раніше ми повідомляли про те, як парникові гази допоможуть нам виявити інопланетян.
За матеріалами popsci.com
