Вовсе не голубые: какого цвета были океаны на первобытной Земле

Нашу планету принято называть голубой – за обилие морей и океанов. Действительно, при определенном взгляде из космоса собственно земли можно и не увидеть, а лишь голубой океан. Впрочем, это если смотреть ан планету сейчас. А вот несколько миллиардов лет картина была совсем иной.

Зеленая планета

Согласно исследованию, опубликованному в журнале “Nature Ecology & Evolution”, древние океаны нашей планеты имели зеленоватый оттенок. Во всяком случае такую модель строит нейросеть, разработанная японскими учеными, опираясь на сложные математические расчеты и имеющиеся у нас геологические данные.

Химия и оптические свойства

Чтобы понять, почему океаны были зелеными, вернемся к тем временам, когда атмосфера и океаны Земли имели совершенно иной состав. Атмосфера, насыщенная водяным паром и углекислым газом, создавала кислую среду, которая способствовала интенсивной эрозии суши. В результате в океаны попадало огромное количество растворенного железа.

Именно его трехвалентная форма (FeIII), сыграла ключевую роль в формировании зеленого цвета. Дело в том, что FeIII обладает способностью поглощать синий свет, в то время как вода поглощает красный. В результате зеленый спектр становился доминирующим, окрашивая океаны в необычный цвет.

Рождение фотосинтеза

Однако химический состав воды – это лишь одна из причин. Не менее важную роль в окрашивании водоемов в оттенки зеленого сыграли цианобактерии. Это были первые фотосинтезирующие организмы на Земле. Используя хлорофилл, они преобразовывали солнечный свет в энергию. Но у цианобактерий была еще одна особенность: они обладали дополнительными пигментами – фикобилинами, которые улавливали зеленый свет, непоглощаемый водой. Эта адаптация дала цианобактериям эволюционное преимущество в среде, где преобладал именно зеленоватый свет.

Кислородная катастрофа

Эффективно используя этот источник энергии, они процветали и в конечном итоге спровоцировали так называемую «Кислородную катастрофу» около 2,4 миллиарда лет назад. Это событие, связанное с массовым выбросом кислорода в атмосферу, стало поворотным моментом в истории Земли, положив начало развитию аэробных форм жизни.

На протяжении миллионов лет кислород, выделяемый цианобактериями, вступал в реакцию с растворенным в океанах железом. Этот химический процесс постепенно удалял FeIII из воды, уменьшая поглощение синего света. Океаны постепенно меняли цвет с зеленого на голубой, становясь такими, какими мы знаем их сегодня. Считается, что период зеленых океанов длился от 3 миллиардов до 600 миллионов лет – невероятно долгий период, в течение которого первые фотосинтезирующие организмы определяли химическую и биологическую эволюцию нашей планеты.