A Föld óceánjai valójában nem voltak mindig kékek egy új tanulmány szerint

A Föld óceánjai talán nem mindig a ma ismert élénk kék színben pompáztak. A japán Nagoya Egyetem kutatói szerint volt egy időszak, amikor ezek a vizek nem tartalmaztak kék árnyalatokat.

Bár a Föld körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki, az első életformák megjelenéséhez még további 800 millió évre volt szükség. Ebben az élettelen korszakban hatalmas óceánok borították a bolygót, melyeket hidrotermikus kürtőrendszerek szőttek át, jelentős mennyiségű vas(II)-iont juttatva a vizekbe.

A cianobaktériumok, amelyeket ma kékmoszatokként ismerünk, körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, és az egyik legkorábbi élőlények voltak, amelyek oxigéntermelő fotoszintézist végeztek. Míg a mai növények ehhez a folyamathoz klorofillt használnak, az ősi cianobaktériumok a fikobilinek segítségével nyerték a napenergiát, írja a Popular Science.

A cianobaktériumok elszaporodása végül a nagy oxidációs eseményhez vezetett körülbelül 2,4 milliárd évvel ezelőtt, egy kulcsfontosságú időszakhoz, amikor az oxigén elkezdett felhalmozódni a Föld légkörében, jelentősen befolyásolva az élet evolúcióját. Azonban az, hogy ezek a lények miért a fikobilinekre támaszkodtak, sok éven át rejtély maradt a tudósok számára.

Az Atlanti-óceán Portugáliából. Fotó: Ymblanter/Wikimedia

Macuo Taro vezetésével egy kutatócsoport a közelmúltban vizsgálta ezt a kérdést. Számítógépes szimulációk segítségével Macuo csoportja megbecsülte, hogyan szóródtak a fényspektrumok az óceánokban az archaikus korban, amely 4-2,5 milliárd évvel ezelőtt volt. Azt találták, hogy a cianobaktériumok által termelt növekvő mennyiségű oxigén kölcsönhatásba lépett az óceánokban jelen lévő vassal, vas(II)-ből vas(III)-má alakítva azt.

A vas(II)-ionnal ellentétben, amely oldható, a vas(III)-ion rozsdaszerű formában kicsapódik. Ezek a vasban gazdag óceánok másképp hatottak a fényre, a vas(III)-ion elsősorban a kék és vörös hullámhosszakat nyelte el, miközben a zöld fényt átengedte a vízen. Macuo eredményei szerint ez az óceánokat zöldesebb árnyalatúvá tette volna az emberi szem számára, ha akkoriban jelen lettünk volna. Következésképpen a cianobaktériumok továbbfejlesztették a fikobilineket, hogy optimalizálják a fényelnyelést ebben a zöld környezetben.

Macuo megjegyezte, hogy a genetikai analízis kimutatta, hogy a cianobaktériumok speciális fikobilinnel, egy fikoeritrinnek nevezett anyaggal rendelkeztek, amely hatékonyan elnyelte a zöld fényt. Úgy gondolják, hogy ez az alkalmazkodás tette lehetővé számukra, hogy virágozzanak a vasban gazdag, zöld óceánokban.

Macuo kezdetben fenntartásokkal kezelte a zöld óceán elméletét. Amikor 2021-ben először kezdett el gondolkodni ezen az elképzelésen, „sokkal inkább szkeptikus volt”. Azonban évekig tartó kutatás után megfigyelte, hogy a geológiai és biológiai bizonyítékok hogyan igazodtak fokozatosan, szkepticizmusát bizonyossággá alakítva.

Kutatásának egyik fordulópontja egy 2023-as terepmunka volt, a Kjúsú délnyugati részén található Szunan-szigetcsoport közelében, ahol az óceán vízének jellegzetes színe van. Macuo elmondta, hogy a hajóról látták, hogy a vizeknek egyedi zöldes csillogása van a vashidroxidok miatt, pontosan úgy, ahogy az ősi Földet elképzelte.

A tanulmány eredményei azonban nemcsak a Földön lesznek hasznosíthatók. Míg a kék színű bolygók a víz jelenlétét sugallhatják a galaxis más részein, Macuo azt javasolja a csillagászoknak, hogy a kereséseik során vegyenek figyelembe egy szélesebb színspektrumot. „A távérzékelési adatok azt mutatják, hogy a vashidroxidban gazdag vizek, mint például a Szunan-szigetcsoport közelében lévők, lényegesen fényesebbnek tűnnek, mint a tipikus kék óceánok. Ezek alapján a zöld óceánok nagyobb távolságokból is kimutathatók, ami megkönnyíti az azonosításukat.”

Érdemes elolvasni:

• Mi lehet ez a sárga köves út egy kilométerrel a felszín alatt?
• Afrika a szemünk láttára válik ketté, teret adva egy új óceánnak
• Ismeretlen életforma vésett sivatagok szikláiba egymillió évvel ezelőtt