Дыхание камней: Учёные взбудоражены загадочным явлением в Тихом океане

Эти удивительные камни “растут” на дне океанов, как жемчужины. Сначала оседает всевозможный “мусор”: разные камешки, маленькие раковины, чьи-нибудь зубы. Но в природе, как известно, “мусора” не бывает, всё идёт в дело и участвует в вечном круговороте. Так что всё это “ненужное” постепенно, миллионы и миллионы лет обрастает слоями, в которых очень много разнообразных металлов: и железа, и марганца, и кобальта, и лития, и никеля. В итоге получаются такие округлые конкреции, иные из них бывают размером с картофелину. Это очень полезный природный ресурс. По примерным оценкам, его общемировые запасы составляют сотни миллионов тонн. И его успешно добывают, в том числе российские промышленники.

Но по мере добычи и изучения этих ценных даров природы стали обнаруживаться некоторые феноменальные вещи. Во-первых, исследователи морских глубин с помощью датчиков замеряют возле них уровень кислорода, и в том числе на глубинах порядка четырёх километров, где царит непроглядная тьма и бескислородное уныние. Там за отсутствием света фотосинтеза нет и быть не может. А мировая наука привыкла считать, что единственным источником кислорода на Земле является жизнь, то есть химический процесс его выработки живыми существами под действием солнца. И вдруг морские геологи выясняют, что в этой не видящей белого света среде непостижимым образом медленно, но стабильно растёт уровень кислорода. Учёные признались, что поначалу даже думали, будто датчики барахлят. Но сколько они их ни чинили и ни перенастраивали, они всё равно показывали этот “нонсенс”. И так с десяток лет подряд. Наконец применили альтернативный способ оценки уровня кислорода, и результат получился тот же самый. Пришлось сделать вывод, что ошибки тут нет, кислород действительно вырабатывается. Его назвали “тёмным кислородом”.

А второй связанный с этим феномен был замечен в ходе промышленных разработок: там, где собирали богатый урожай этих полиметаллических конкреций, возникала уже совершенно мёртвая зона — и ситуация потом не восстанавливалась. А вот где до конкреций ещё не добрались, какая-то жизнь продолжает существовать и даже процветает.

У озадаченного этой проблемой шотландского исследователя моря Эндрю Суитмена в конце концов возникла внезапная идея: он обратился к своему коллеге из США Францу Гейгеру, который изучает, как в море вырабатывается электричество. А оно там вырабатывается, и не только, скажем, электрическими скатами или угрями. К примеру, при взаимодействии ржавчины с солёной водой тоже возникает разность потенциалов. Так вот, Суитмен отправил Гейгеру образцы этих океанских конкреций. Тот провёл эксперименты, и оказалось, что это природные “батарейки”: та же самая разность потенциалов возникает между ионами металлов в разных слоях этих камней. Конечно, “батарейки” эти очень слабые, но, по оценкам, вполне могут выдавать 1,5 вольта, минимально необходимые для запуска процесса электролиза воды — разложения её на водород и кислород. Всё сходится. Обнаружен небиологический источник кислорода на планете.

Учёные задумались о том, как же тогда в действительности Земля из абсолютно бескислородной стала, наоборот, богатой кислородом. Главными подозреваемыми по этому делу считаются микроскопические сине-зелёные водоросли — цианобактерии: именно они первыми научились в процессе своей жизнедеятельности выделять кислород. И, по основной версии, они примерно 2,5 миллиарда лет назад устроили глобальную революцию под названием кислородная катастрофа: в стремительно заполняемой кислородом атмосфере массово гибли организмы, привыкшие к анаэробной (бескислородная) среде. Для них это был смертельный яд. Выжили только те, кто смог приноровиться использовать то, что им даётся. Река эволюции резко пошла в другое русло. Но если кислород в морской воде мог выделяться и путём электролиза, то это может означать интересные корректировки в сценарии эволюции жизни на Земле.