Как е оцелял животът по време на ледниковите периоди?

Животът се сблъсква с много предизвикателства, докато се надпреварва с възможностите да оцелее. Много пъти, той привидно е достигнал до ръба на изтреблението и изчезването си, само за да се върне с изненадваща нова сила. Сега изследователите най-накрая разбраха как живите същества биха могли да преживеят колосалното ледниково събитие, известно като Криогенен период.

Това е периодът, в който Земята се е превърнала в снежна топка преди около 600 милиона години. Логично е да се помисли, че слой лед над океана, който прекъсва снабдяването с кислород, ще възпрепятства продължаването на живота. Не е така обаче и изкопаеми находки показват, че животът не е бил застрашен в този леден период.

Дори обратното, по-скоро животът оцелява, а след това разцъфтява именно вследствие на периода, в който Земята е снежна топка. Според новите изследвания това е било възможно, тъй като стопилата се вода от ледниците създава кислородни джобове в океаните. В тези оазиси химиосинтетичният живот би могъл да изчака да настъпи по-добро време и да продължи след това.

„Доказателствата сочат, че въпреки че голяма част от океаните по време на този период са замръзнали и би трябвало да са необитаеми поради липсата на кислород, в районите, където леденият лист започва да плава, е имало критично снабдяване на водата с кислород“, обяснява седиментологът Максуел Лехте от Университета Макгил в Канада.

„Тази тенденция може да се обясни с това, което наричаме“ ледникова кислородна помпа „; въздушните мехурчета, хванати в леда, се отделят във водата, докато ледът се топи, обогатявайки я с кислород.“

Въпреки че изкопаемите находки от онова време са наистина много оскъдни, все пак има геоложки следи от условията на Земята по време на периода в който тя е „снежна топка“. Отлаганията на морското дъно, по-специално богатите на желязо седименти, позволяват на Лехте и неговия екип да реконструират нивата на кислород в океана преди повече от 600 млн. години.

Първоначално се предполагаше, че животът трябва някак си да се е задържал в локви от разтопил с лед на повърхността на Земята, но това, което екипът открива, предполага друг начин за оцеляване.

Учените са анализирали железни образувания на три континента – формацията Чуос в Намибия, подгрупата Юднамутана в Австралия и пиковата формация Кингстън в САЩ.

Като цяло съотношенията на железните изотопи и аномалиите на церий (аномалия на церий в геохимията е явление, при което концентрацията на церий (Ce) е или изчерпана, или много обогатена в скала спрямо останалите редки земни елементи) разкриват, че водите наистина са изключително бедни на кислород – но колкото по-близо се приближаваме към линията на ледения шелф, опиращ се на твърда земя, толкова повече окислените отлагания нарастват.

Всеки еукариотичен живот, (биологична империя организми, чиито клетки притежават ядро, където е събран генетичният материал. Те включват животните, растенията и гъбите, които са най-вече многоклетъчни) живял в тези „газирани води“, също би имал нужда от храна, за да процъфтява. Желязото може да е доказателство за това.
Знае се, че морската вода е била богата на разтворено желязо. Знае се и това, че и днес съществуват хемотрофни бактерии, (Хемотроф е организъм, който си набавя нужната енергия чрез оксидация на химични съединения, богати на енергия, в процес наречен хемосинтеза) които черпят енергията си от окисляването на разтвореното желязо, отделяйки железните оксиди, когато свършат с него.

Така окислените седименти около опиращата в брега линия на ледения шелф, може да са причинени от морски бактерии, окисляващи желязо, процъфтяващи в кислородната вода.
Ние нямаме твърди доказателства, че това се е случило, разбира се, но това е достоверна теория, която отговаря на наличните днес доказателства.

„[Изследването] не само дава обяснение за това как ранните животни може да са оцелели в планетарен мащаб, но също така красноречиво обяснява връщането на железните залежи в геоложкия запис след отсъствието им повече от милиард години“, казва геологът Гален Халверсън от Университета Макгил.

Ще са нужни още изследвания, за да разберем как тези среди биха могли да поддържат хранителна мрежа. В замръзналите полярни райони има ледникови екосистеми и екосистеми, които поддържат изненадващо многообразие на живот и днес. Това биха могли да бъдат добри места за следващите проучвания и анализи за живот в ледникови условия.