Условия на Земле в прошлом могли быть более враждебными для жизни

Новое компьютерное моделирование показывает, что в течение долгих периодов последних 2.4 миллиардов лет условия на Земле могли быть более неблагоприятными для жизни, чем считалось ранее.

Используя современную климатическую модель, исследователи пришли к выводу, что уровень ультрафиолетового (УФ) излучения, достигавшего поверхности Земли, мог быть недооценен. УФ-уровни могли быть до десяти раз выше.

УФ-излучение, испускаемое Солнцем, может повреждать и разрушать биологически важные молекулы, такие как белки.

Последние 2.4 миллиарда лет — важная глава в развитии биосферы. Уровень кислорода в атмосфере вырос почти с нуля до значительных количеств, его концентрация колебалась, но примерно 400 миллионов лет назад достигла современных значений. В этот период более сложные многоклеточные организмы и животные начали осваивать сушу.

Грегори Кук, ведущий автор исследования из Университета Лидса, отмечает, что результаты поднимают новые вопросы об эволюционном влиянии УФ-излучения, так как известно, что многие формы жизни страдают от его интенсивных доз.

"Мы знаем, что УФ-излучение может иметь катастрофические последствия, если жизнь подвергается его чрезмерному воздействию... Хотя повышенное количество УФ-излучения не предотвратило бы возникновение или эволюцию жизни, оно могло выступать в качестве фактора естественного отбора".

Исследование "A revised lower estimate of ozone columns during Earth's oxygenated history" опубликовано в журнале Royal Society Open Science.

Количество УФ-излучения, достигающего Земли, ограничено озоном в атмосфере. Озон образуется в результате солнечного света и химических реакций, а его концентрация зависит от уровня кислорода.

В течение последних 40 лет учёные полагали, что озоновый слой мог защищать жизнь от вредного УФ-излучения, когда уровень кислорода в атмосфере достигал примерно 1% от современного.

Новое моделирование оспаривает это предположение. Оно предполагает, что необходимый уровень кислорода мог быть намного выше — возможно, от 5% до 10% от современного атмосферного уровня.

Следовательно, в истории Земли были периоды, когда уровни УФ-излучения на поверхности были значительно выше, и это могло иметь место большую часть земной истории.

"Если наше моделирование отражает атмосферные сценарии в течение кислородной истории Земли, то на протяжении более миллиарда лет планета могла быть окутана УФ-излучением, гораздо более интенсивным, чем считалось ранее. Это могло иметь fascinating последствия для эволюции жизни".

Результаты также приведут к новым прогнозам для атмосфер экзопланет. Присутствие определённых газов, включая кислород и озон, может указывать на возможность внеземной жизни, и это исследование поможет в научном понимании условий на поверхности других миров.