Около трех миллиардов лет назад Земля выглядела как мир, состоящий из первичных океанов и характеризующийся высокой вулканической активностью. В этот период наша планета пережила столкновение с астероидом, чья масса в 200 раз превышала массу астероида, упавшего 66 миллионов лет назад. Согласно выводам исследователей из Гарвардского и Стэнфордского университетов (США), это масштабное событие оказало влияние на развитие первых форм жизни и способствовало их распространению.
В осадочных породах района Барбертонского зеленокаменного пояса в Южной Африке зафиксированы признаки древнего столкновения, известного как событие S2. Небесное тело, диаметром от 37 до 58 километров, врезалось в Землю около 3,26 миллиарда лет назад. В те времена столкновения с астероидами происходили достаточно часто.
В научной работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, геологи раскрыли влияние столкновения на окружающую среду и ранние формы жизни. Оказалось, так называемое событие S2 породило огромное цунами, которое смешало обогащенные железом глубинные воды с поверхностными, из-за чего питательные вещества попали на мелководье и изменили химический баланс океанов. Цунами также привело к значительным изменениям в морских экосистемах.
«Представьте себя на берегу современного Кейп-Кода, в тихой прибрежной зоне с небольшими глубинами и слабыми течениями. Внезапно, мощная волна цунами обрушивается и разрушает морское дно», — описала это событие геолог Надя Драбон (Nadja Drabon) из Гарвардского университета в США.
Удар вызвал затемнение атмосферы: большое количество пыли и частиц временно снизило поступление солнечного света к поверхности. Этот эффект, скорее всего, продолжался от нескольких месяцев до нескольких лет, что привело к гибели фотосинтезирующих микробов. Изменения в химическом составе воды стали причиной массового вымирания организмов, которые не смогли адаптироваться к новым условиям. В то же время событие S2 способствовало развитию некоторых видов жизни.
В то время как глубоководные организмы и термофилы, живущие в горячих источниках, продолжали существовать, повышенное содержание железа в поверхностных водах и фосфор (поступивший от метеорита и в результате эрозии суши) обеспечили оптимальные условия для развития бактерий, окисляющих железо. Эти бактерии использовали жизненно важные элементы, что привело к образованию минералов, богатых железом, таких как сидерит, — геологи обнаружили их в исследованных породах.
Несмотря на разрушительные последствия, событие S2 стало важной вехой в истории Земли, открывшей возможности для развития новых экологических сообществ. Увеличение количества доступных питательных веществ, вероятно, стимулировало эволюцию новых видов.
Исследование показало, что подобные масштабные столкновения приводят не только к разрушениям, но и открывают новые перспективы для эволюции жизни. Это позволит ученым глубже изучить процессы возникновения и адаптации микроорганизмов к измененной среде обитания на других планетах.
«Авторы научной работы заключили, что, несмотря на то, что падение метеоритов обычно рассматривается как катастрофическое событие, их исследование указывает на то, что такие столкновения могли оказывать и благоприятное воздействие, в особенности на начальных этапах развития жизни, и, вероятно, способствовали ее расцвету.