Магнитные окаменелости бактерий помогли измерить кислород в древних океанах
Хуан и коллеги изучили более 200 проб донных осадков и вывели уравнение для расчёта кислорода
Учёные нашли способ определять, сколько кислорода было в глубинах древних океанов: помогают микроскопические магнитные «окаменелости» бактерий. Для этого они вывели новое уравнение.
Океаны теряют кислород из-за изменений концентрации CO₂ в атмосфере, температуры и глобальных циклов питательных веществ. Насколько далеко зайдёт потеря, пока неизвестно, поэтому исследователи смотрят в прошлое — на то, как моря реагировали на более высокий уровень CO₂ и тёплый климат.
Большинство окаменелостей микроорганизмов показывают лишь относительные изменения кислорода, но не его абсолютную концентрацию. Группа Жун Хуана исследовала более 200 образцов современных океанских осадков из бассейнов по всему миру и сопоставила «магнитофоссилии» — наноскопические магнитные минералы, которые оставляют бактерии, — с нынешним содержанием кислорода в воде. Работа опубликована в Geophysical Research Letters.
Эти бактерии живут в верхних нескольких сантиметрах морского дна и выращивают кристаллы магнетита, чтобы улавливать магнитное поле Земли. С помощью просвечивающего электронного микроскопа исследователи описали форму более 4500 магнитных зёрен — каждое едва шире одной тысячной толщины человеческого волоса.
Там, где кислорода меньше, чаще встречались тонкие кристаллы магнетита в форме пули, где больше — крошечные кубики. Разницу видно и глазами, и по магнитным свойствам кристаллов.
Эта закономерность сохраняется при разной температуре, солёности и содержании органического углерода в воде. По словам авторов, поэтому магнитофоссилии подходят как универсальный инструмент для реконструкции кислорода в прошлом: выделяя бактериальный магнетит в старых донных пробах, можно оценить, сколько кислорода доходило до глубин в более жаркие эпохи Земли.