Гіпотеза «Пурпурової Землі» набирає обертів серед науковців: про що мова

Як би дивно це не звучало, але деякі вчені вважають, що найдавніші форми життя на Землі могли пофарбувати нашу планету у відтінки фіолетового, а не зеленого кольору, який ми бачимо сьогодні. Ця ідея, відома як гіпотеза Пурпурової Землі, припускає, що одноклітинні організми залежали від менш складної молекули, ніж хлорофіл, щоб використовувати сонячне світло.

Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.

Дослідження, проведене за підтримки NASA, вказує на ретиналь – нервову клітину сітківки ока членистоногих як ключову молекулу, яка надавала цим мікробам яскравого фіолетового кольору. Цю концепцію досліджували астробіолог доктор Едвард Швітерман з Каліфорнійського університету в Ріверсайді та професор Шиладітья ДасСарма з Університету Меріленда.

Розуміння хлорофілу – основи

Хлорофіл – це зелений пігмент, завдяки якому рослини, водорості та деякі бактерії виглядають такими яскравими. Ще важливіше те, що він є рушієм фотосинтезу – процесу, який дозволяє рослинам перетворювати сонячне світло на енергію. Без хлорофілу життя, яким ми його знаємо, не існувало б, адже це перший крок у виробництві кисню, яким ми дихаємо, та їжі, яку ми їмо.

Ця молекула поглинає світло, переважно синього та червоного спектру, і відбиває зелене, тому листя виглядає зеленим. Вона упакована в крихітні структури всередині рослинних клітин, які називаються хлоропластами, де відбувається магія фотосинтезу. Хоча сучасні рослини покладаються на хлорофіл, він, можливо, не був першим вибором Землі для фотосинтезу. Сітківка є простішою і, ймовірно, була присутня на Землі, коли атмосферного кисню було мало.

У той період, відомий низьким вмістом кисню і туманним небом, вчені вважають, що сонячного світла все ще було достатньо, щоб живити ці пурпурні мікроби. Цей сценарій вказує на те, що Земля дуже відрізнялася від тієї пишної, вкритої листям версії, яку ми бачимо зараз.

Багато з цих первісних організмів потрапили до архей – групи, яка процвітає у середовищах, ворожих для більшості інших видів життя. Одним з яскравих прикладів часто називають галобактерію – яскраво-фіолетовий мікроб, який виживає в солоних місцях, таких як Велике Солоне озеро.

Попри свою назву, галобактерія – це не бактерія, а археон, який використовує фотосинтез у менш поширений спосіб. Вона поглинає зелені хвилі і відбиває червоні та сині, що і створює її вражаючий фіолетовий вигляд.

Як фіолетова Земля стала зеленою

З часом інші організми розвинули ефективніший пігмент – хлорофіл, що дозволило їм вловлювати сонячне світло з більшою довжиною хвиль. Ця зміна врешті-решт затьмарила підхід, заснований на ретиналю, і сприяла Великій події оксигенації, коли рівень кисню в нашій атмосфері різко підвищився.

Життя на основі ретиналю не зникло, але воно більше не було домінуючою силою, що формує колір поверхні планети. Організми, що використовували хлорофіл, процвітали, перетворюючи загальний вигляд Землі з фіолетового на зелений.

У пошуках різнобарвного життя

Астробіологи підозрюють, що на екзопланетах можуть існувати істоти, які все ще покладаються на ретиналь. «Якщо гіпотеза Пурпурової Землі правильна і на ранній Землі домінували фіолетові організми, то ми можемо знайти іншу планету, яка перебуває на ранішій стадії еволюції», – каже ДасСарма.

Кольорові сигнали з цих далеких світів можуть показати, чи існує там просте фіолетове життя. Ранній фотосинтез може стати сходинкою до появи досконаліших пігментів.

Ранній колір від іншої молекули

Хоча зараз Земля переважно зелена, такі місця, як Мертве море, все ще сяють фіолетовими відтінками завдяки галобактеріям. Ці витривалі мікроби процвітають в екстремальних концентраціях солі, які відлякують багато інших форм життя.

Вивчаючи ці яскраві плями, дослідники отримують уявлення про те, як фіолетове життя може виживати на позаземних територіях з подібними суворими умовами. Спостереження за ними також допомагає вченим уточнити сигнали, які вони можуть шукати на екзопланетах.

Вчені закликають шукати інструменти, які можуть відстежувати ширший діапазон довжин хвиль для виявлення таких підписів. Такий підхід розширює наше уявлення про те, як може виглядати життя на планетах, що обертаються навколо далеких зірок.

Що чекає на нас у майбутньому

Удосконалення технологій телескопів незабаром дозволить проводити детальніші спостереження за атмосферою та поверхнею екзопланет. Аналітики сподіваються знайти кольорові патерни, які відображають біологічні процеси, незалежно від того, чи вони нагадують хлорофіл, чи щось зовсім інше.

Підтверджена фаза Пурпурової Землі стала б ключовим нагадуванням про те, що життя може йти несподіваними шляхами. «Це ще одна точка відліку в бібліотеці потенційних біосигнатур, які ми можемо шукати деінде», – сказав Швітерман.

Чому фіолетове минуле Землі має значення

Гіпотеза Пурпурової Землі залишається недоведеною, але вона заохочує до нових способів мислення про минуле нашої планети та пошук життя за її межами.

Якщо найперші успішні фотосинтезатори Землі справді світилися фіолетовим кольором, то цей колір може знову з’явитися скрізь, де організми використовують ретиналь як основну сонячну губку.

Ця фантастична картина підкреслює здатність життя адаптуватися у дивовижні способи. Він також спонукає нас шукати сигнали, які ми могли б пропустити, якби зосередилися лише на тому, що бачимо сьогодні.

Читайте також:

• Внутрішнє ядро Землі менш тверде, ніж передбачалося
• Є крихітна ймовірність, що астероїд 2024 YR4 може вразити Місяць, а не Землю