Колко живот е съществувал някога на Земята
Всички организми са построени от живи кафези. Макар че е мъчно да се дефинира тъкмо по кое време са се появили първите кафези, геолозите допускат, че това е станало преди най-малко 3,8 милиарда години.
Но оттогава какъв брой живот е населявал тази планета? И какъв брой живот ще съществува в миналото на Земята?
В ново проучване, оповестено в Current Biology, Питър Крокфорд и неговите сътрудници от Научния институт Вайцман се прицелват в тези огромни въпроси.
Всяка година към 200 милиарда тона въглерод се гълтам от така наречен първично произвеждане. По време на него неорганичният въглерод – като въглероден диоксид в атмосферата и бикарбонат в океана – се употребява за сила и за създаване на органичните молекули, от които се нуждае животът.
Днес най-значимият принос към това изпитание е кислородната фотосинтеза, от която слънчевата светлина и водата са основни съставки.
Разшифроването на темповете на първично произвеждане в предишното обаче е сложна задача, само че учените разчитат на улики, оставени в антични седиментни скали, с цел да си изкрадят картина за предишното. Изотопният състав на кислорода под формата на сулфат в античните солни отлагания разрешава да се създадат нужните оценки.
След като другар всички предходни оценки, получени посредством горепосочения способ, както и доста други, се открива, че 100 квинтилиона (или 100 милиарда милиарда) тона въглерод са минали през първичното произвеждане от възникването на живота.
100 квинтилиона тона са към 100 пъти повече от количеството въглерод в Земята – много впечатляващо достижение за първичните производители.
Днес то се реализира основно от растенията на сушата и морските микроорганизми, като водорасли и цианобактерии. В предишното съотношението на тези основни участници е било доста различно; в тази ситуация с най-ранната история на Земята това произвеждане се е осъществявало основно от напълно друга група организми, които не разчитат на кислородната фотосинтеза, с цел да останат живи.
Комбинацията от разнообразни научни методологии и техники бе в положение да даде визия за това по кое време другите производители са били най-активни в предишното. Примери за такива техники са идентифицирането на най-старите гори или потреблението на молекулярни вкаменелости, наречени биомаркери.
Така откривателите откриват, че макар късната си поява сухоземните растения евентуално са съдействали най-вече. Въпреки това е доста евентуално цианобактериите в действителност да са номер едно.
След като дефинират милиардите тонове и кои организми са били виновни за тях, учените откриват и какъв брой живот е имало в миналото на Земята.
Въпреки огромната колебливост в броя на клетките в един организъм и размерите на другите кафези, сходни затруднения стават второстепенни, защото едноклетъчните микроби преобладават по това време. В последна сметка се открива, че през днешния ден съществуват към 1030 (десет нонилиона) кафези и че на Земята в миналото са съществували сред 1039 (един дуодецилион) и 1040 кафези.
Като изключим опцията Земята да се реалокира в орбитата на някоя по-млада звезда, животът на биосферата ни е стеснен. Този мъчителен факт е разследване от виталния цикъл на нашите звезди. От раждането си Слънцето постепенно става все по-ярко през последните 4,5 милиарда години, защото в ядрото му водородът се трансформира в хелий.
В далечното бъдеще, след към 2 милиарда години, всички биогеохимични защитни механизми, които поддържат Земята обитаема, ще бъдат изчерпани. Първо ще измрат сухоземните растения, а по-късно вероятно океаните ще кипнат и Земята ще се върне към една значително безжизнена скалиста планета, каквато е била в своето детство.
Но до тогава какъв брой живот ще е приютила още? След като предвиждат актуалните равнища на първична работливост за бъдещето, учените пресмятат, че сме на средата и следва още към 1040 кафези в миналото да населяват Земята.
