Кислород, молекула, поддерживающая разумную жизнь, какой мы ее знаем, в основном вырабатывается растениями. Под водой или на суше они делают это путем фотосинтеза углекислого газа. Однако недавнее исследование показывает, что кислород может производиться без необходимости существования жизни на глубинах, куда не может проникнуть свет.

Авторы недавней публикации в Природа собирали образцы глубоководных отложений океана, чтобы определить скорость потребления кислорода на морском дне такими организмами или отложениями, которые могут реагировать с кислородом. Но в нескольких своих экспериментах они обнаружили, что содержание кислорода увеличивается, а не уменьшается, как они ожидали. Это заставило их задаться вопросом, как производится этот кислород.

Они обнаружили, что производство «темного» кислорода на морском дне, по-видимому, происходит только в присутствии минеральных концентратов, называемых полиметаллическими конкрециями, и отложений металлов, называемых металлоносными отложениями. Авторы полагают, что конкреции содержат правильную смесь металлов и достаточно плотно упакованы, чтобы через них мог проходить электрический ток для электролиза, создавая достаточно энергии для отделения водорода (H) и кислорода (O) от воды (H₂O).

Авторы также предположили, что количество образующегося кислорода может колебаться в зависимости от количества и состава конкреций на дне океана.

Эта исследовательская группа пыталась понять последствия добычи металлов на глубоководном дне, таких как литий, кобальт или медь, финансируемой добывающей компанией, чтобы гарантировать, что глубоководная добыча приносит чистую выгоду человечеству и системе Земли. . Литий и кобальт используются, например, для изготовления аккумуляторов для мобильных телефонов, ноутбуков и электромобилей. Медь жизненно важна для электропроводки в таких устройствах, как телевизоры и радиоприемники, а также для кровли и водопровода.

Расследование было сосредоточено на зоне Кларион-Клиппертон Тихого океана, обширной равнине между Гавайями и Мексикой, где были обнаружены миллионы тонн этих металлов. Однако ученые считают, что добыча полезных ископаемых такого масштаба потенциально непредсказуема и может разрушить среду обитания, жизненно важную для экосистем океана. Глубоководная добыча полезных ископаемых также может привести к появлению вредных шлейфов отложений в хрупких экосистемах, что приведет к тому, что все большее число стран будет призывать к введению моратория.

Темный кислород для жизни

Последствия этого открытия могут также сыграть роль в жизни в других местах.

Кислород необходим для сложной жизни, какой мы ее знаем. Сложная жизнь развивалась и расширялась вместе с фотосинтезаторами, которые фактически производят кислород в качестве побочного продукта. Однако этот кислород позволяет метаболизму организмов быть гораздо более эффективным, чем без него.

Без фотосинтезирующих бактерий жизнь Земли, возможно, никогда не будет полагаться на кислород, а также на эволюционный путь к биоразнообразию, каким мы его знаем. Но это исследование показывает, что богатые конкреции на морском дне могли служить дополнительным источником кислорода для биосферы — зоны жизни на Земле, охватывающей все живые организмы.

Мы не сможем понять, как эти узелки могли повлиять на эволюцию, пока не узнаем больше о том, как они формировались глубже во времени. На данный момент все, что мы действительно знаем, это то, что для формирования этих узелков самим требовался кислород.

Подобные исследования показывают, насколько происхождение жизни на Земле до сих пор остается загадкой.

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.