Исследование показывает, что по мере развития жизни на Земле становятся все более враждебными.

Согласно новому компьютерному моделированию, в течение продолжительных периодов последних 2,4 миллиарда лет Земля могла быть более негостеприимной для жизни, чем думали ученые ранее.

Используя новейшую климатическую модель, исследователи полагают, что уровень ультрафиолетового (УФ) излучения радиация Достижение поверхности Земли может быть недооценено, поскольку уровни УФ-излучения могут увеличиваться в десять раз.

Ультрафиолетовое излучение излучается солнцем и может повредить и разрушить биологически важные молекулы, такие как белки.

Последние 2,4 миллиарда лет представляют собой важную главу в эволюции биосферы. Уровни кислорода в атмосфере выросли с почти нуля до больших количеств, причем концентрации колебались, но в конечном итоге достигли современных концентраций около 400 миллионов лет назад.

В это время на Земле начали заселять многоклеточные организмы и более сложные животные.

Грегори Кук, доктор философии. Полученные данные поднимают новые вопросы об эволюционном влиянии ультрафиолетовых лучей, поскольку известно, что на многие формы жизни негативно влияют интенсивные дозы ультрафиолетовых лучей, сказал исследователь из Университета Лидса, который руководил исследованием.

Он сказал: «Мы знаем, что УФ-лучи могут иметь катастрофические последствия, если жизнь подвергается слишком большому воздействию. Например, они могут вызвать рак кожи у людей. У некоторых организмов есть эффективные защитные механизмы, и многие из них могут восстанавливать некоторые из них. ущерб, нанесенный лучами ». Ультрафиолет.

«Хотя более высокие количества УФ-излучения не будут препятствовать возникновению или развитию жизни, они могут действовать как селективное давление, при этом организмы, лучше способные справляться с более высокими количествами УФ-излучения, имеют преимущество».

Исследование «Пересмотренная низкая оценка количества озоновых шлейфов в истории насыщенной кислородом Земли» было опубликовано в журнале The Scientific Today. Королевское общество открытой науки.

Примерная диаграмма кислорода (O₂) Концентрации в атмосфере Земли с течением времени на этом рисунке. Коричневые прямоугольники показывают предполагаемый диапазон O₂ по текущему атмосферному уровню (который составляет 21% по объему). Серо-синие линии обозначили различные важные события в эволюции жизни, включая появление эукариот и животных. Черные стрелки указывают на важные события, при которых изменилась концентрация кислорода в атмосфере. Эры архея, протерозоя и дикой природы — это геологические эоны. GOE = событие сильного окисления; NOE = событие неопротерозойского окисления; CE = кембрийский взрыв; LE = полет на Ломагунди. Предоставлено: любезно предоставлено: Грегори Кук / Королевское общество открытой науки

Количество УФ-излучения, достигающего Земли, ограничено атмосферным озоном, который исследователи описали как «… одну из самых важных молекул для жизни» из-за его роли в поглощении УФ-лучей при прохождении через атмосферу Земли. .

Озон образуется в результате воздействия солнечного света и химических реакций — его концентрация зависит от уровня кислорода в атмосфере.

Последние 40 лет ученые считали, что Озоновый слой Он смог защитить жизнь от вредных ультрафиолетовых лучей, когда уровень кислорода в атмосфере достиг примерно одного процента относительно уровня нынешней атмосферы.

Новое моделирование ставит под сомнение это предположение. Она предполагает, что уровень необходимого кислорода, вероятно, был намного выше, от 5% до 10% от текущего уровня в атмосфере.

В результате были периоды, когда уровни УФ-излучения на поверхности Земли были намного выше, и так было на протяжении большей части истории Земли.

Г-н Кук сказал: «Если наше моделирование указывает на атмосферные сценарии на протяжении истории насыщенной кислородом Земли, то в течение более миллиарда лет Земля была бы залита ультрафиолетовым излучением, которое было более интенсивным, чем считалось ранее.

«Это может иметь серьезные последствия для развития жизни. Точно неизвестно, когда эти животные появились или с какими условиями они столкнулись в океанах или на суше. Однако, в зависимости от концентрации кислорода, животные и растения могли столкнуться с условиями намного суровее, чем условия сегодня. Мир. Мы надеемся, что в будущем будет исследовано полное эволюционное влияние наших открытий ».

Результаты также приведут к новым предсказаниям атмосфер экзопланет. Экзопланеты — это планеты, вращающиеся вокруг других звезд. Присутствие некоторых газов, в том числе кислорода и озона, может указывать на возможность существования внеземной жизни, и результаты этого исследования помогут в научном понимании состояния поверхности в других мирах.