Геологи нашли живших до кислородной катастрофы бактерий

Геологи из США и Южной Африки обнаружили ископаемые останки сероокисляющих бактерий, живших 2,5 миллиарда лет назад, еще до появления в атмосфере свободного кислорода. Статья опубликована в журнале Geology.

Возраст Земли, по последним данным, оценивается в 4,54 миллиарда лет. При этом первую половину этого срока в состав атмосферы почти не было свободного кислорода. Около 2,4 миллиарда лет назад произошло глобальное изменение состава атмосферы Земли, известное как кислородная катастрофа. В атмосфере при этом появилось большое количество свободного кислорода, а общий характер атмосферы изменился с восстановительного на окислительный, что привело к появлению аэробных организмов. Жизнь на Земле возникла еще до кислородной катастрофы, хотя точный момент ее возникновения не определен. По последним данным, жизнь существовала уже 3,8 миллиарда лет назад — а по некоторым оценкам, даже ранее 4 миллиардов лет назад.

Авторы новой статьи обнаружили ископаемые микроорганизмы в слоях южноафриканского кремнистого сланца, возраст которых оценивается как 2,52 миллиарда лет (это соответствует неоархею — последней эре архея). Эти коккоидные (округлые) микроорганизмы гораздо крупнее большинства современных бактерий, но похожи на некоторых бактерий, живущих сегодня в глубоких океанических водах, богатых серой и бедных кислородом и светом. Такое сходство неслучайно: обнаруженные организмы обитали в глубоких океанических водах. Исходя из морфологии и предполагаемой экологии этих микроорганизмов, авторы заключили, что они представляли собой сероокисляющие бактерии.

Как предполагают авторы, бактерии окисляли сероводород в отсутствие кислорода, производя при этом сульфат. То же самое делают современные сероокисляющие бактерии, например, Thiomargarita namibiensis — факультативно анаэробные микроорганизмы, живущие в придонных морских осадках. Сероводород же попадал в океанические воды из богатых серой пород, вымывавшихся с существовавшего тогда суперконтинента Ваальбары.

Обнаруженные микроорганизмы — самые древние из известных на сегодняшний день сероокисляющих бактерий. Как предполагают авторы, они обеспечивали сульфатами сульфатредуцирующих бактерий (анаэробных бактерий, восстанавливающих сульфаты) еще до того, как в атмосфере и океане появилось достаточное количество кислорода.

Недавно ученые обнаружили следы самого древнего кислорода на Земле: осадочным железистым формациям в Гренландии, в формировании которых участвовали окислительно-восстановительные процессы, оказалось 3,8 миллиарда лет. Примерно такой же возраст у самых древних из известных на сегодняшний день ископаемых микроорганизмов: 3,7 миллиарда лет. Возраст древнейших из известных многоклеточных организмов при этом составляет около 1,56 миллиарда лет.

Софья Долотовская