Океанские воды вблизи острова Иводзима имеют характерный зеленоватый оттенок, что обусловлено высокой концентрацией в них окисленного железа. Источник металла – подводные вулканы, а его окисление происходит из-за жизнедеятельности местных микроорганизмов. Они приспособились к жизни в такой среде, а результаты моделирования исследователями из Университета Нагои показывают, что в прошлом данные процессы имели куда больший масштаб.
«Голубой планетой» Земля является лишь в узком историческом отрезке, в прошлом и будущем ее цвет меняется радикально. В науке есть понятие «Великого окисления», которое произошло около 2,4 млрд лет назад, когда океан и атмосфера заполнились кислородом. Это в корне изменило многие биохимические процессы на планете и дало толчок к зарождению новых форм жизни.
В период с 3,8 до 1,8 млрд лет назад тектоническая и вулканическая активность спровоцировали насыщение вод двухвалентным железом. В реакции с кислородом оно становится трехвалентным и оседает в виде хлопьев ржавчины, которые поглощают свет в синей части спектра. Вода поглощает свет в красном диапазоне, поэтому цианобактериям той эпохи оставалось всего ничего – использовать свет в зеленой волне, чтобы запустить процесс, аналогичный фотосинтезу.
Океан вблизи острова Иводзима
Для выживания в той среде у бактерий появился белок фикоэритрин, который позволяет поглощать и использовать энергию зеленого света. Побочным продуктом этой жизнедеятельности является кислород. Получается взаимосвязанный процесс – активность бактерий увеличивала содержание в воде кислорода, что провоцировало окисление железа, и создавало все лучшие условия для существования самих бактерий. Попутно шло насыщение атмосферы кислородом, а океанские воды того времени имели характерный зеленый цвет.
Моделирование показывает, что вода на планете и живущие в ней микроорганизмы продолжают адаптироваться к переменам условий. Например, если по ряду причин в воде увеличится содержание серы и возникнет нехватка кислорода, вода земных океанов может окраситься в фиолетовый цвет. Или стать багряной – если разом пробудятся несколько дремлющих супер-вулканов и начнется массовый распад горных пород.