Вычислено количество живого вещества в истории Земли
Совместное исследование Карлтонского университета, Института науки Вейцмана и колледжа Смита посвящено оценке совокупного количества жизни на планете в былые эпохи и в будущем.
Первый этап работы основан на закономерностях углеродного цикла. Этот процесс подразумевает использование неорганического углерода в виде углекислого газа атмосферы и бикарбоната океана для получения энергии и создания органических молекул в ходе первичного производства, отражаемого в настоящее время преимущественно процессом фотосинтеза.
Методика состояла в сборе и обработке данных по изотопному анализу соляных месторождений на содержание кислорода в форме сульфата.
По результатам установлено, что с момента зарождения жизни (3,8 млрд. лет назад), через первичное производство прошло 100 квинтиллионов т углерода, что в примерно 100 раз больше совокупного содержания элемента на Земле.
Если в настоящее время первичное производство осуществляется преимущественно посредством фотосинтеза наземными растениями и морскими микроорганизмами, то в ранние эпохи существования жизни в бескислородных условиях действовали другие группы организмов, осуществляющие другие процессы. Смену ведущих первичных производителей можно установить, например, по биомаркерам.
Ученые выяснили, что наибольший вклад в первичное производство в истории планеты внесли растения, несмотря на относительно позднее появление, либо цианобактерии.
На основе соотношения первичной продукции и количества клеток исследователи вычислили количество жизни в истории планеты. При этом они исходили из преобладания одноклеточных организмов в глобальных клеточных популяциях.
По результатам расчетов установлено, что в настоящее время на планете 10 в 30 степени клеток, а ранее существовало от 10 в 39 до 10 в 40 степени клеток.
Известно, что в дальнейшем, примерно через 2 млрд. лет, условия на Земле снова станут непригодными для жизни ввиду повышения яркости Солнца вследствие трансформации водорода в гелий в его ядре. Исследователи вычислили, что до этого момента совокупное количество клеток на планете составит около 10 в 40 степени.
В дальнейшем ученые планируют проанализировать факторы и причины развития Земли таким образом, что она стала благоприятной для жизни в отличие от прочих планет.
