Обнаружен источник древнего кислорода до появления фотосинтеза

Ученые Университета Ньюкасла (Великобритания) обнаружили источник кислорода, который был необходим для существования жизни до появления фотосинтеза. Этот источник связан не с деятельностью живых организмов, а с геологическими разломами, в которых происходили процессы образования перекиси водорода. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

В тектонически активных регионах породы пронизаны трещинами и разломами, в результате чего возникают высокореактивные поверхности горных пород. Это объясняется тем, что во время трения и дробления силикатных пород разрываются ковалентные связи (≡Si-O-Si≡) с образованием радикалов Si• и SiO•, которые остаются на поверхности минералов. Специалисты показали, что, когда в эти трещины попадает вода, она может вступить в реакцию с радикалами с образованием перекиси водорода, если ее температура будет близкой к точке кипения (около 104 градусов Цельсия).

Перекись кислорода является сильным окислителем, однако древние микроорганизмы могли ее использовать в качестве источника кислорода. Аргументом в пользу этого является то, что температура, необходимая для генерации перекиси в трещинах, перекрывается с диапазонами температуры, комфортными для роста теплолюбивых и дышащих кислородом бактерий и архей, имеющих древние эволюционные корни.

Авторы исследования заключают, что производство окислителей в местах геологических разломов могло повлиять на развитие жизни в подповерхностных экосистемах в архейскую эру. Хотя ученые не знают точно, когда началась глобальная тектоника плит, разломы могли возникать благодаря вулканической активности или падению астероидов.