В период, когда на Земле бурно развивались ранние животные, содержание кислорода в воздухе было низким. Но это не помешало многоклеточным эволюционировать. Команда учёных из Канады, США и Франции раскрыла секрет.
Исследователи измерили концентрацию кислорода и других соединений в бактериальных матах в лагунах венесуэльского архипегала Лос-Рокес.
Живые плёнки в Лос-Рокес расположены в очень солёных водоёмах, негостеприимных для большинства растительноядных созданий. Потому маты эти полностью покрывают дно лагун и очень похожи на аналогичные бактериальные плёнки, существовавшие более 540 миллионов лет назад в эдиакарском периоде, когда ранние многоклеточные ещё делали свои первые шаги.
Как объясняет Nature, в ту эпоху парциальное давление кислорода в земном воздухе составляло 0,1 атмосферы — слишком мало, чтобы бурно развивались какие-либо животные, кроме примитивных губок. (Современное парциальное давление кислорода — 0,21 атм).
Однако международная группа учёных, исследовавших лагуны Лос-Рокес, выяснила: хотя в этих водах уровень кислорода тоже нередко падает до 0,1 атмосферы, непосредственно вблизи матов и в их толще дневная концентрация O2 (парциальное давление) вырастает до 0,25-0,45 атм. Более того, в верхнем миллиметре бактериального мата содержание этого газа иногда поднимается до 1,05 атм — там нарабатывается практически чистый кислород.
Палеонтологи давно предположили, что ранние животные развивались в микробных матах, поскольку окаменелости (или следы) многоклеточных и колоний бактерий часто находят вместе. Но впервые исследователи показали, как бактериальные плёнки могут работать в качестве поставщиков кислорода, необходимого для дыхания, а значит, для активного развития. (Узнайте, кстати, какую роль в появлении многоклеточных сыграла энергетика клетки.)
Авторы работы отмечают, что не все ещё вопросы сняты. Скажем, ночью уровень кислорода в матах сильно падает, а стало быть, многоклеточные, обитающие вблизи них, должны резко ограничивать потребление живительного газа, впадать в спячку. Неизвестно, как поступали древние животные в таком случае.
Кроме того, пока нет обширных данных о самих бактериальных матах эдиакария. Насколько в них действительно были распространены фотосинтезирующие одноклеточные? Этот вопрос требует изучения.
Детали нынешнего исследования можно найти в статье в Nature Geoscience.
Уважаемые, не могли бы вы объяснить мне, недалёкому, с каких пор концентрация кислорода в воде измеряется в атмосферах?.. И ещё: предельная растворимость кислорода в воде при 25 С составляет грубо 1,2 мМ (http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Chem/HCh_Lurie_Tab_7_313.mcd). С увеличением ионной силы (солёности) растворимость будет только падать. Так про какие «1,05 атм» может идти речь??!!!
В общем и целом: когда геологи лезутЪ в химию/биохимию, это вызывает усмешку, а когда они это печатают в нЭйтче — ужас и печаль...
С уважением.
З. Ы. Опытам по профилированию концентрации кислорода в слое биоплёнок с помощью микроэлектродов Кларка — ..цать лет. А геологи его только сейчас откопали... ))
Начну с конца:
0. Умнее — ни в коем случае!! Гораздо, ГОРАЗДО глупее!! Поэтому и прошу объяснить мне, неразумному, почему концентрация газа в воде выражается в АТМОСФЕРАХ....
1. В лучшем случае статью прочитает один из заместителей главного редактора, а никак не вся редколлегия.
2. Не поделитесь информацией, кто рецензирует статьи в ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ журнал?.. Я так понимаю, что ГЕОЛОГИ. В чем я ошибаюсь?.. Это все равно, что если бы мне дали на рецензирование статью про синхрофазотрон, в котором я ни бельмеса не понимаю...
3. Про какой смех идет речь?.. Мне на САМОМ деле очень и очень грустно и печально это все...
4. Эээээ... Про какие термины вы толкуете?..
С уважением.
Прежде чем ужасаться и печалиться, может быть стоит разобраться в предмете разговора?
Да и еще: мне таки не понятно, с какой стати я должен делать дополнительные телодвижения, рыться в справочниках, что-то рассчитывать только потому, что авторы сего опуса выразили КОНЦЕНТРАЦИЮ в АТМОСФЕРАХ???
С уважением.
Потому как я говорил про: а) компетентность авторов и адекватность полученных результатов; б) компетентность тех, кто допустил это в печать. Хотя, по большому счёту, ситуация всё более становится типичной: те результаты, что многие подобные «авторы» публикуют в рейтинговых журналах, я бы даже в тезисы постеснялся вставлять. Грустно за науку.
Поясню вам, как для не специалиста: использование атмосфер в качестве единиц измерения концентрации кислорода — это все равно, что использовать сантиметры для измерения массы. От одного можно перейти к другому, но нужно знать кучу других параметров. Если с вашей точки зрения можно измерять массу с помощью линейки, то мне печально и за вас тоже. Я понятно объясняю?
Так и представилось — в магазине: «Отмерьте мне, пжста, сантиметров 20-25 сыра/колбасы/масла...»
Или для записи в википедии: «Масса Земли составляет 1,27*10^9 см...»
И именно эта предельная концентрация характерная для разных двалений кислорода над поверхностью и приведена?
«Modern atmospheric oxygen levels average around 0.21 atm, but when multicellular life was evolving, levels of around 0.10 atm would have been the norm — too low for most multicellular organisms.»
Нельзя же всерьез полагать что кислород в атмосферу нап......ли динозавры. Эти горе-ученые привыкли переворачивать все с ног на голову.