Ключовим компонентом кисневого циклу є те, що рослини та деякі види бактерій використовують
Теорії про те, як життєві процесифункціонували під час відсутності кисню, в основному покладалися на водень, сірку або залізо як на елементи, які переносять електрони для задоволення метаболічних потреб організмів.
Як пояснює Вішер, ці теорії оскаржуються;наприклад, фотосинтез можливий з залізом, але дослідники не знаходять доказів цього в літописі скам'янілостей до появи кисню близько 2,4 млрд років тому. Згадується водень, але енергетика і конкуренція за водень між різними мікробами показують, що це нездійсненно.
Миш'як - ще одна теоретична можливість, ідокази цього були знайдені в 2008 році. Вісшер каже, що нові подтвежденія були отримані в 2014 році, коли він і його колеги виявили докази фотосинтезу на основі миш'яку в мільярди років тому. Для подальшого підтвердження своєї теорії дослідникам необхідно було знайти сучасний аналог для вивчення біогеохімії та кругообігу елементів.
Складний аспект роботи з літописом скам'янілостей,особливо таких древніх, як деякі строматоліти, полягає в тому, що їх мало залишилося через кругообігу гірських порід у міру руху континентів. Однак прорив стався, коли команда виявила активний мікробний мат, який в даний час існує в суворих умовах в Лагуна-ла-Брава в пустелі Атакама в Чилі.
Ці мати раніше не вивчались, але представляютьсобою потойбічний набір умов, подібних умов ранньої Землі. Мати знаходяться в унікальній середовищі, яка залишає їх в постійному бескислородном стані на великій висоті, де вони піддаються щоденним коливанням температури і високим випромінюванням ультрафіолету. Вони служать потужним і інформативним інструментом для розуміння життя в умовах ранньої Землі.
Вчені почали працювати в Чилі, де виявиликриваво-червону річку. Червоні відкладення складаються з аноксогенних фотосинтетических бактерій. У цій воді також дуже багато миш'яку. Вона містить сірководень, який має вулканічне походження і дуже швидко тече по матів. Тут немає абсолютно ніякого кисню, пояснюють вчені.
Команда вчених показала, що мати створюютькарбонатні відкладення і нове покоління строматолитов. Карбонатні матеріали також продемонстрували докази кругообігу миш'яку - він служить переносником електронів, доводячи, що мікроби його активно метаболизируют, як і кисень в сучасних системах. Вішер каже, що ці знахідки поряд зі свідченнями скам'янілостей дають чітке уявлення про ранні станах Землі.
Читати також
В епоху екосистем: як ІТ-гіганти перетворюються в інтерфейси нашого побуту
Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне
GitHub замінив термін «майстер» на нейтральний аналог