Как жизнь пережила самый суровый ледниковый период? Исследовательская группа под руководством Университета Макгилла обнаружила первое прямое доказательство того, что талая ледниковая вода обеспечивала жизненно важный путь для эукариот во время Земли-снежка, когда океаны были отрезаны от живительного кислорода, что дало ответ на вопрос, который годами ставил ученых в тупик.
В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи изучили богатые железом породы, оставленные ледниковыми отложениями в Австралии, Намибии и Калифорнии, чтобы получить представление об условиях окружающей среды во время ледникового периода.. Используя геологические карты и подсказки местных жителей, они отправились к обнажениям горных пород, пробираясь по сложным тропам, чтобы отследить скальные образования.
Изучая химический состав железистых образований в этих породах, исследователи смогли оценить количество кислорода в океанах около 700 миллионов лет назад и лучше понять, какое влияние это оказало бы на все кислородозависимые морские организмы. жизни, включая самых ранних животных, таких как простые губки.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что, хотя большая часть океанов во время глубокого замерзания была бы непригодной для жизни из-за недостатка кислорода, в районах, где приземлившийся ледяной щит начинает плавать, был критический запас насыщенной кислородом талой воды. Это Тенденцию можно объяснить тем, что мы называем «ледниковым кислородным насосом»: пузырьки воздуха, захваченные ледниковым льдом, высвобождаются в воду по мере ее таяния, обогащая ее кислородом», - говорит Максвелл Лехте, научный сотрудник Департамента Земли и Земли. Планетарные науки под руководством Галена Халверсона из Университета Макгилла.
Около 700 миллионов лет назад Земля пережила самый суровый ледниковый период в своей истории, угрожавший выживанию большей части жизни на планете. Предыдущие исследования предполагали, что жизнь, зависящая от кислорода, могла быть ограничена лужами талой воды на поверхности льда, но это исследование предоставляет новые доказательства существования насыщенной кислородом морской среды.
«Тот факт, что глобальное замораживание произошло до эволюции сложных животных, предполагает связь между Землей-снежком и эволюцией животных. Эти суровые условия могли стимулировать их диверсификацию в более сложные формы», - говорит Лехте, который также является ведущий автор исследования.
Лехте отмечает, что, хотя результаты исследований сосредоточены на наличии кислорода, примитивным эукариотам также требовалась пища, чтобы выжить в суровых условиях ледникового периода. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как эти среды могли поддерживать пищевую сеть. Отправной точкой может быть современная ледяная среда, в которой сегодня находятся сложные экосистемы.
Это исследование на самом деле решает сразу две загадки Земли-снежка. Оно не только дает объяснение того, как ранние животные могли пережить глобальное оледенение, но также красноречиво объясняет возвращение месторождений железа в геологическую летопись после отсутствия более миллиарда лет», - говорит профессор Гален Халверсон.
Об исследовании
«Подледниковая талая вода поддерживала аэробные морские среды обитания во время Snowball Earth» Максвелла Лехте, Малкольма Уоллеса, Эшли ван Смирдейк Худ, Вейцян Ли, Ганцин Цзян, Галена Халверсона, Дэна Асаэля, Стефани Макколл и Ноа Планавски опубликована в Proceedings. Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. Документ является результатом сотрудничества Университета Макгилла, Мельбурнского университета, Нанкинского университета, Университета Невады, Лас-Вегаса и Йельского университета.
Эта работа получила финансовую поддержку от стипендии Австралийской государственной исследовательской программы обучения, премии Альберта Шимминса, гранта Открытия Австралийского исследовательского совета, постдокторской стипендии НАСА по астробиологии, стипендии Пьюзи и Австралийского исследовательского совета.