Исследование древних строматолитов, найденных в южной части Зимбабве, предоставило новую информацию о ранних условиях на Земле до появления кислорода. Ученые под руководством доктора Эшли Мартина из Университета Нортумбрии изучили эти ископаемые образования, возраст которых превышает 2,5 миллиарда лет, чтобы понять процессы азотного цикла в экосистемах того времени.
Азот играет ключевую роль в поддержании жизни, но для этого он должен быть преобразован в биодоступные формы. В ходе исследования выявлены необычные изотопные паттерны азота, которые указывают на механизмы, действовавшие в морской среде до Великого окислительного события (между 2,5 и 2,3 миллиарда лет назад). Это событие связано с эволюцией фотосинтеза и стало важной вехой в истории Земли, когда уровень кислорода в атмосфере начал расти.
Доктор Мартин отметил, что два ключевых элемента — азот и фосфор — определяют продуктивность океанов на геологических временных масштабах. Исследование показало высокие значения изотопов азота в строматолитах мелководий и более низкие значения в осадках глубоководных областей. Это свидетельствует о том, что аммоний накапливался в глубоких водах и поднимался к поверхности благодаря апвеллингу. Такое накопление аммония могло способствовать развитию микробной жизни и биологических инноваций.
Доктор Ева Штюккен из Университета Сент-Эндрюс подчеркнула связь между гидротермальной переработкой питательных веществ и ранней жизнью. Профессор Аксель Хофман из Университета Йоханнесбурга добавил, что активный вулканизм 2,75 миллиарда лет назад оказал значительное влияние на эволюцию жизни. Ученые предполагают, что вулканическая деятельность могла создавать крупные запасы биодоступного азота в океанах, стимулируя развитие жизни.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, сообщает Phys.org.