Космонавты называют Землю "голубым мрамором", но в далеком прошлом планета выглядела иначе. Новое исследование Таро Мацуо из Университета Нагоя, опубликованное в Nature Ecology & Evolution, предполагает: океаны Земли когда-то были зелеными из-за высокой концентрации железа.
Более 3 миллиардов лет назад, до появления кислорода, океаны содержали Fe(II) - двухвалентное железо, которое делало воду мутно-зеленой. Отсутствие озонового слоя и избыток железа создавали специфическую световую среду. Под действием зеленого света эволюционировали цианобактерии - первые фотосинтезирующие организмы.
"Генетический анализ показал, что цианобактерии имели специализированный белок фикобилин под названием фикоэритрин, который эффективно поглощал зеленый свет", - отмечает Мацуо.
Фикобилисомы - структуры, которые цианобактерии создали для поглощения света - содержали пигмент PEB. Именно он позволял эффективно улавливать зеленый свет, передавая энергию хлорофиллу. Это дало бактериям преимущество в условиях зеленых морей.
Моделирование световых условий архейского периода и эксперименты с генетически модифицированными бактериями подтвердили: PEB работал настолько эффективно, что не нуждался в фикоэритрине для передачи энергии.
В 2023 году Мацуо посетил остров Иво, где нашел естественный аналог древних океанов - местные гидротермальные источники обогащают воду Fe(II), а океан имеет зеленый оттенок. Анализ воды подтвердил: глубина 5,5 метра - зона доминирования зеленого света, а цианобактерии там содержат больше PEB.
Эти открытия имеют значение не только для понимания истории Земли, но и для поисков жизни на других планетах. Зеленые океаны - потенциальный маркер биологической активности.
"Это заставляет нас думать, что зеленые океаны можно наблюдать с большего расстояния, что облегчает их обнаружение", - подчеркивает Мацуо.
