Учёные выяснили, как кислород впервые попал в океаны Земли

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что кислород начал накапливаться в атмосфере и проникать в мелководные океаны Земли в течение всего нескольких миллионов лет — мгновение по геологическим меркам. Работа проливает свет на один из важнейших переломных моментов в истории планеты — Великое кислородное событие (GOE).

Исключительно хорошо сохранившиеся древние породы в Южной Африке содержат ключевые свидетельства подъёма атмосферного кислорода. Автор: Daniel Hentz/Woods Hole Oceanographic Institution.

В течение примерно 2 миллиардов лет ранней истории Земли в атмосфере не было кислорода. Учёные из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) проанализировали химический состав древних черных сланцев из Южной Африки, сформировавшихся во время GOE. Они обнаружили резкий сдвиг в относительном содержании стабильных изотопов металла ванадия в породах, образовавшихся до и после насыщения атмосферы кислородом.

Современный массовый баланс изотопов ванадия (V) в океанах. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66323-5

«Ванадий особенно важен, потому что он реагирует на относительно высокие уровни растворённого кислорода по сравнению с другими геохимическими индикаторами для этого периода, — пояснил соавтор исследования Сан Нильсен. — Это позволяет нам обнаружить момент, когда кислород в океанах впервые поднялся выше примерно 10 микромолей на литр, что составляет несколько процентов от современного уровня».

По словам ведущего автора работы Энди Херда, понимание того, когда кислород впервые накопился в океанах, важно для изучения эволюции жизни. Быстрое следом за атмосферой насыщение океанов кислородом также означает, что обнаружение кислорода в атмосфере далёкой экзопланеты с высокой вероятностью указывает на его наличие и в её океанах.

Исследование помогает уточнить, как на Земле возникли условия для сложной жизни, и как подобные процессы могут происходить на других планетах.