Кислородная катастрофа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Накопление O₂ в атмосфере Земли : 1) (3.85-2.45 млрд лет назад) — O₂ не производился 2) (2.45-1.85 млрд лет назад) O₂ производился, но поглощался океаном и породами морского дна 3) (1.85-0.85 млрд лет назад) O₂ выходит из океана, но расходуется при окислении горных пород на суше и при образовании озонового слоя 4) (0.85-0.54 млрд лет назад) и 5) (0.54 млрд лет назад- по настоящее время) резервуары O₂ заполнены и начинается накопление в атмосфере

Кислородная катастрофа (кислородная революция) — глобальное изменение состава атмосферы, произошедшее, в самом начале протерозоя (период сидерий). Результатом Кислородной катастрофы стало появление в составе атмосферы свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный. Предположение о кислородной катастрофе было сделано на основе изучения резкого изменения характера осадконакопления.

[править] Первичный состав атмосферы

Точный состав первичной атмосферы Земли на сегодняшний день неизвестен, однако считается общепризнанным, что она сформировалась в результате дегазации мантии и носила восстановительный характер. Основу ее составляли углекислый газ, сероводород, аммиак, метан. В пользу этого свидетельствуют:

• не окисленные отложения, образовавшиеся явно на поверхности (например, речная галька из нестойкого к кислороду пирита);
• отсутствие известных значимых источников кислорода и других окислителей;
• изучение потенциальных источников первичной атмосферы (вулканические газы, состав других небесных тел).

[править] Причины кислородной катастрофы

Единственным значимым источником молекулярного кислорода является биосфера, точнее, фотосинтезирующие организмы. Появившись в самом начале существования биосферы, фотосинтезирующие архебактерии вырабатывали кислород, который практически сразу расходовался на окисление горных пород, растворенных соединений и газов атмосферы. Высокая концентрация создавалась лишь локально, в пределах бактериальных матов (т.н. "кислородные карманы"). После того, как поверхностные породы и газы атмосферы оказались окисленными, кислород начал накапливаться в атмосфере в свободном виде.
Кроме того, одним из вероятных факторов, повлиявших на смену микробных сообществ, было изменение химического состава океана. Так, по одной из гипотез, функционирование древних бактериальных матов могло быть подавлено снижением концентрации никеля, играющим важную роль в метаногенезе. Снижение концентрации этого и других веществ могло быть вызвано угасанием вулканической активности.

[править] Последствия кислородной катастрофы

[править] Биосфера

Поскольку подавляющая часть организмов того времени была анаэробной, неспособной существовать при значимых концентрациях кислорода, произошла глобальная смена сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными, ограниченными ранее лишь "кислородными карманами"; анаэробные же сообщества, наоборот, оказались оттеснены в "анаэробные карманы" (образно говоря, "атмосфера вывернулась наизнанку"). В дальнейшем наличие молекулярного кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана, существенно расширившего границы биосферы и привело к распространению более энергетически выгодного (по сравнению с анаэробным) кислородного дыхания.

[править] Литосфера

В результате кислородной катастрофы практически все метаморфические и осадочные породы, составляющие большую часть земной коры, являются окисленными.

[править] Атмосфера

В результате изменения химического состава атмосферы после кислородной катастрофы изменилась ее химическая активность, сформировался озоновый слой, резко уменьшился парниковый эффект, а как следствие - глобальный климат.

[править] Ссылки

Статья журнала "Nature" (англ)

Это незавершённая статья по палеонтологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.