Бактерия, вырабатывающая метан, могла стать причиной массового вымирания подавляющего большинства форм жизни на Земле в пермский период.
Бактерии Methanosarcina процветали в пермский период и выделяли метан в атмосферу. Фото: Perfect Lazybones
На Земле произошло пять крупных вымираний. Среди них — пермское вымирание, известное как «Великое вымирание», в результате которого на Земле исчезло около 70% наземных видов и 96% морских животных. По данным IFL Science, разрыв в возрасте угля в 10 миллионов лет, образовавшийся около этого периода вымирания, показывает, что большое количество углеобразующих растений вымерло во время этого события, и на их восстановление потребовались миллионы лет.
Однако найти в палеонтологической летописи период времени, когда численность видов внезапно сократилась, — это лишь легкая часть. Ученые выдвинули множество гипотез, объясняющих причину массового вымирания: от выброса метана со дна моря до столкновений с астероидами. Изучая породы, оставшиеся со времен вымирания, исследователи узнают о бедных кислородом океанах и мелководьях позднего пермского периода. Гипоксия, по-видимому, способствовала вымиранию, став причиной цепной реакции.
Микроорганизмы, восстанавливающие серу, способны осуществлять анаэробное дыхание, используя серу вместо кислорода, и с большей вероятностью будут развиваться в среде с низким содержанием кислорода. Вырабатываемый ими побочный продукт — сероводород — может попасть в атмосферу, отравляя растения и разрушая озоновый слой, подвергая жизнь опасному уровню ультрафиолетового излучения в течение примерно 250 миллионов лет, а также нагревая Землю. Потепление океанов может привести к выбросу замерзшего метана в атмосферу, что усугубит проблему.
Другое объяснение массового вымирания было предложено группой ученых из Массачусетского технологического института (MIT) в 2014 году. Дэниел Ротман, профессор геофизики в MIT, и его коллеги обнаружили, что одноклеточная бактерия под названием Methanosarcina может переваривать органические вещества, производя метан посредством горизонтального переноса генов от бактерий Clostridia.
Согласно их гипотезе, в этот период процветала Methanosarcina, выбрасывавшая в атмосферу метан и нарушавшая углеродный цикл, что в конечном итоге привело к вымиранию. В химическом процессе участвуют бактерии, которые вырабатывают метан, связанный с металлическим никелем. Группа исследователей изучила отложения в Южном Китае и обнаружила большое количество никеля, что может подтвердить эту гипотезу.
«Горизонтальный перенос генов привел к биогеохимическим изменениям, при этом крупные вулканы выступили в качестве катализаторов. Распространенность Methanosarcina сыграла свою роль в нарушении концентраций CO2 и O2», — заключила группа. «Биогеохимические нарушения, вероятно, будут широко распространены. Например, окисление метана, которое повышает уровень серы, выбрасывает в атмосферу токсичный сероводород, что приводит к вымиранию на суше».
Хотя для подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные доказательства, исследователи подчеркивают, что открытие демонстрирует чувствительность Земли к эволюции микробной жизни. Исследователи не смогли точно определить, когда у Methanosarcina развилась способность производить побочные продукты — метан.
Ан Кханг (по данным IFL Science )
Ссылка на источник
Комментарий (0)