Привычный зеленый ландшафт Земли, возможно, не всегда был таким. Согласно новому научному исследованию, опубликованному в журнале International Journal of Astrobiology, когда-то наша планета, возможно, переливалась фиолетовыми оттенками, благодаря совершенно иной форме жизни, чем та, которую мы знаем сегодня. Эта поразительная идея не только меняет наш взгляд на прошлое Земли, но и открывает новые возможности для понимания того, как могла бы выглядеть жизнь на других планетах.
Исследователи доктор Эдвард Швитерман из Калифорнийского университета в Риверсайде и профессор Шиладитья Дассарма из Мэрилендского университета, оба из НАСА, исследовали эту идею что ранняя жизнь на Земле не зависела от хлорофилла. Вместо этого он, возможно, использовал гораздо более простую молекулу, известную как ретиналь.
В отличие от хлорофилла, который отражает зеленый свет, ретиналь поглощает зеленый и отражает красную и синюю длины волн. Когда многие ранние микроорганизмы использовали ретиналь для фотосинтеза, в результате получилась Земля, окрашенная в фиолетовые тона. Эти микроорганизмы в основном принадлежали к группе, известной как археи, и одним из хорошо известных примеров являются галобактерии, устойчивые виды, которые до сих пор существуют в экстремальных условиях, таких как Мертвое море.
Экзопланеты, на которых жизнь развивается на сетчатке, могут иметь спектральный провал в зеленом свете. Автор:
Период перед Великим событием насыщения кислородом (GOE), которое произошло более 200 миллионов лет назад, был отмечен низким содержанием кислорода в атмосфере уровни. В течение этого времени фотосинтез на основе сетчатки, вероятно, был более эффективным и лучше подходил для условий ранней Земли, чем тот, который мы наблюдаем сегодня, основанный на хлорофилле.
Ученые объясняют, что эта древняя фаза “пурпурной Земли” не оставила прямых ископаемых свидетельств. Вместо этого они проследили его происхождение с помощью биохимического анализа, особенно изучая современных архей. Эти одноклеточные организмы предпочитают среду с низким содержанием кислорода и поглощают свет иначе, чем растения, отдавая предпочтение менее энергичным длинам волн, что соответствует процессу, происходящему в сетчатке.Эта линия рассуждений предполагает, что цвет нашей планеты был не просто вопросом восприятия, а результатом широко распространенной биологической стратегии, предшествовавшей растениям и деревьям. Только после того, как во время ГЭЭ повысился уровень кислорода, начали доминировать организмы, основанные на хлорофилле, что привело к появлению пышной зеленой планеты, которую мы знаем сегодня.Основная наука даже пришла к некоторым из тех же выводов. Они называют это гипотезой фиолетовой Земли. Предположительно, ранние формы жизни на Земле были основаны на сетчатке, а не на хлорофилле, из-за чего Земля казалась фиолетовой, а не зеленой. pic.twitter.com/QYY3FGNUfg
— Ник Хинтон (@NickHintonn) 3 августа 2019 г.
Несмотря на то, что хлорофилл стал доминирующим фотосинтетическим пигментом планеты, системы, основанные на сетчатке, никогда полностью не исчезали. Галобактерии и подобные им виды все еще процветают в изолированных очагах, незаметно сохраняя древний метаболический процесс.Учитывая продолжающееся изменение климата и растущую нестабильность экосистем Земли, ученые предполагают, что при определенных условиях, таких как снижение уровня кислорода, жизнь, работающая на сетчатке, может возродиться. Согласно статье, “ответ — да”. Возможность возвращения Земли к более древнему биологическому состоянию может показаться маловероятной, но это не выходит за рамки научных спекуляций.
Если фотосинтез на основе сетчатки когда-то процветал здесь, он мог бы существовать и на экзопланетах, которые еще не подверглись собственным процессам насыщения кислородом. Эта теория уже повлияла на направление астробиологических исследований НАСА.
Профессор Дассарма объясняет, что НАСА собирает команды ученых и инженеров для совершенствования технологий телескопирования и лучшего анализа световых характеристик далеких планет. Если, как предполагает теория, жизнь на сетчатке отражает красный и синий цвета, поглощая при этом зеленый, то слабый фиолетовый оттенок в отдаленном мире может быть ранним признаком жизни.Эти едва заметные изменения в цвете планеты, вызванные хлорофиллом, ретиналем или совершенно другой молекулой, могут служить потенциальными биосигналами. По словам исследователей, эта идея “подтолкнула науку и астрономию к новому пониманию раннего прошлого нашей планеты” и может стать руководством для будущих открытий далеко за пределами нашей Солнечной системы.
Понравилась статья? Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей, чтобы получать интересные истории, эксклюзивный контент и последние новости.