Как жизнь пережила самый суровый ледниковый период? Исследовательская группа, возглавляемая Университетом Макгилла, нашла первое прямое доказательство того, что таяние ледниковых вод обеспечивало жизненно важную линию жизни для эукариот во время снежного кома Земли, когда океаны были отрезаны от животворящего кислорода, отвечая на вопрос, озадачивающий ученых в течение многих лет.
В новом исследовании, опубликованном в Слушаниях Национальной академии наук , 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 путешествовали пешком по скалистым обнажениям, прокладывая сложные тропы, чтобы выследить скальные образования.
Исследуя химический состав железных образований в этих породах, исследователи смогли оценить количество кислорода в океанах около 700 миллионов лет назад и лучше понять, какое влияние это могло бы оказать на всю зависящую от кислорода морскую жизнь, включая самые ранние. животные любят простые губки.
«Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что, хотя большая часть океанов во время глубокой заморозки была бы непригодной для жизни из-за недостатка кислорода, в районах, где покрытый ледяной покров начинает плавать, существовала критическая подача насыщенной кислородом талой воды. Эту тенденцию можно объяснить то, что мы называем «ледниковым кислородным насосом»: пузырьки воздуха, попавшие в ледяной лед, высвобождаются в воду по мере его таяния, обогащая ее кислородом », — говорит Максвелл Лехте, научный сотрудник Отделения наук о Земле и планетах под наблюдением Галена Хэлверсона в университете Макгилла.
Около 700 миллионов лет назад Земля пережила самый суровый ледниковый период в своей истории, угрожая выживанию большей части жизни планеты. Предыдущие исследования показали, что кислородозависимая жизнь, возможно, была ограничена лужами талой воды на поверхности льда, но это исследование предоставляет новые доказательства кислородсодержащих морских сред.
«Тот факт, что глобальное замораживание произошло до эволюции сложных животных, предполагает связь между снежным комом Земли и эволюцией животных. Эти суровые условия могли стимулировать их диверсификацию в более сложные формы», — говорит Лехте, который также является ведущим автором исследования.
Лехте отмечает, что, хотя результаты сосредоточены на доступности кислорода, примитивным эукариотам также потребовалась бы пища, чтобы выжить в суровых условиях ледникового периода. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как эти среды могли поддерживать пищевую сеть. Отправной точкой может стать современная ледовая среда, в которой сегодня находятся сложные экосистемы.
«Это исследование на самом деле решает две загадки о Земле Льда одновременно. Оно не только дает объяснение того, как ранние животные могли пережить глобальное оледенение, но также красноречиво объясняет возвращение железных отложений в геологическую историю после отсутствия более миллиарда лет «говорит профессор Гален Халверсон.
Об исследовании
«Максвелл Лехте, Малкольм Уоллес, Эшли Ван Смеердийк Худ, Вэйцян Ли, Ганьцин Цзян, Гален Халверсон, Дэн Асаэль, Стефани Макколл и Ноа Планавски опубликованы в журнале« Известия Национальной академии наук США »по поддержанию подледниковых талых вод в аэробных морских средах обитания во время снежного шара на Земле». Наук Соединенных Штатов Америки . Этот документ представляет собой сотрудничество между Университетом Макгилла, Мельбурнским университетом, Нанкинским университетом, Университетом Невады, Лас-Вегаса и Йельским университетом.
Эта работа получила финансовую поддержку от стипендии Программы обучения правительства Австралии, премии Альберта Шимминса, гранта Discovery от Австралийского исследовательского совета, Аспирантской стипендии НАСА, Стипендии Пьюзи и Австралийского исследовательского совета.