Кислородная катастрофа
Кислородная катастрофа Именно из-за цианобактерий (синезелёных водорослей) 2,4 миллиарда лет назад началась кислородная революция, она же – кислородная катастрофа, или Великое окислительное событие. Дело в том, что цианеи освоили фотосинтез нового типа: используя солнечный свет, они начали расщеплять воду, выбрасывая побочный продукт – кислород. Поначалу масштабы этого явления были локальными – весь вырабатываемый водорослями газ тут же впитывался окружающим миром, так как океаны тогда были перенасыщены растворённым железом. Однако за короткое по меркам земной истории время (жалкие десятки миллионов лет 🥹) произошло нечто новое – всё доступное железо на дне океана было окислено до конца, и свободный кислород начал накапливаться сначала в верхних слоях Мирового океана, а затем прорвался в атмосферу, состоявшую до этого из углекислого газа, сероводорода, аммиака и метана. Концентрация нового вещества выросла примерно в тысячу раз (до этого она составляла не больше 0,001%) и осталась на этом уровне, никогда больше не опускаясь – биосфера необратимо стала кислородной. Для тогдашних обитателей планеты это обернулось глобальной трагедией. Началось первое массовое вымирание в истории Земли. Анаэробные бактерии погибали миллиардами, пытаясь спрятаться в последних бескислородных нишах – глубоко под землей или на дне обогащённых сероводородом впадин. Выжившим приходилось адаптироваться или учиться использовать врага в своих целях. Оказалось, что кислородное окисление глюкозы (дыхание) в энергетическом плане намного эффективнее бескислородного (брожения), так как оно даёт в несколько раз больше свободной энергии на одну молекулу глюкозы, чем любой сколь угодно усложнённый вариант бескислородного обмена. Тем не менее, первые 100–200 миллионов лет «нового мира» кислород был для живых организмов только ядом, окисляющим органику и разрушающим клеточные мембраны. И всё же постепенно появились аэробы – организмы, которые перехватывали молекулы кислорода и научились сжигать ими пищу. Именно это позволило эволюции впоследствии создавать сложные многоклеточные структуры, которые в конечном итоге привели к появлению растений, динозавров и человека.