Науковці виявили новий метод утворення кисню, що піддає сумніву теорію походження життя на Землі

На глибині близько 4 000 метрів під поверхнею Тихого океану науковці виявили феномен, який може змінити уявлення про походження життя — утворення кисню без участі світла. Як повідомляється у дослідженні, опублікованому в журналі Nature Geo­science, у так званій зоні Кларіон–Кліппертон (CCZ) виявлено процес, який дослідники назвали «темним киснем» (dark oxy­gen). Його джерелом стали поліметалеві конкреції — мінеральні утворення, що вкривають дно океану та містять нікель, марганець, кобальт, цинк і мідь.

Зона CCZ, що простягається між Гаваями та Мексикою на площі понад 4,5 млн км², відома своїми родовищами цих конкрецій, які вважаються перспективним джерелом сировини для «зелених» технологій. Проте тепер з’ясувалося, що вони мають ще одну унікальну властивість — створюють кисень у повній темряві, на глибині, куди не проникає жоден промінь світла.

Дослідник Ендрю Сві́тман зі Шотландської асоціації морських наук, який понад десять років вивчав хімічні процеси в океанічних глибинах, уперше зафіксував підвищений рівень кисню у CCZ ще у 2013 році. Спершу науковці вважали це помилкою вимірювань, однак подальші експерименти підтвердили: джерело кисню — самі конкреції. У лабораторних умовах, навіть після повного знищення мікроорганізмів, зразки продовжували виділяти кисень, що свідчить про електрохімічну реакцію. Поверхня мінеральних утворень мала заряд близько 0,95 вольта — достатній, щоб розщеплювати молекули води на водень і кисень.

Це відкриття може переписати історію розвитку життя на Землі. Дотепер науковці вважали, що поява кисню — заслуга фотосинтезу. Однак нові дані свідчать: аеробні форми життя могли виникнути ще до появи фотосинтезувальних організмів. Ба більше, подібні геохімічні процеси можуть відбуватися і на інших планетах із підлідними океанами, таких як Європа (супутник Юпітера) або Енцелад (супутник Сатурна), де умови нагадують глибини Тихого океану.

Водночас відкриття має важливі екологічні наслідки. Зона CCZ є об’єктом активних планів глибоководного видобутку металів, зокрема з боку компанії The Met­als Com­pa­ny, яка називає конкреції «батареями у камені». Проте вже понад 25 країн закликають Міжнародний орган морського дна (ISA) призупинити видобуток, доки не буде вивчено екологічне значення цього явища. Як зазначає океанолог Ліза Левін із Scripps Insti­tu­tion of Oceanog­ra­phy, «вироблення кисню на морському дні — це нова екосистемна функція, яку потрібно враховувати перед будь-яким втручанням».

Науковці попереджають: порушення таких глибинних процесів може мати непередбачувані наслідки для океанічних екосистем, що й без того потерпають від забруднення, підкислення та нестачі кисню. Водночас відкриття «темного кисню» демонструє, що навіть у найтемніших куточках планети життя може знайти шлях — або вже його знайшло.