Οι ωκεανοί της Γης μπορεί να μην ήταν πάντα τόσο εξαιρετικά μπλε όπως είναι σήμερα. Στην πραγματικότητα, ίσως υπήρξε μια εποχή που δεν ήταν καθόλου μπλε. Σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου Nagoya της Ιαπωνίας, οι πρώτοι ωκεανοί της Γης λάμπουν με πράσινες αποχρώσεις για πάνω από 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι συνέπειες μπορεί όχι μόνο να βελτιώσουν την κατανόησή μας για το μακρινό παρελθόν της Γης – μπορεί να συμβάλει στην επέκταση της αναζήτησής μας για τη ζωή αλλού στον γαλαξία.
Παρόλο που η ίδια η Γη συνυπάρχει σε έναν πλανήτη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι περισσότερες εκτιμήσεις δείχνουν ότι χρειάστηκαν τουλάχιστον 800 εκατομμύρια χρόνια πριν αναπτυχθούν οι πρώτες μορφές ζωής. Όμως, ενώ ήταν άψυχος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο πλανήτης ήταν ήδη καλυμμένος από τεράστιους ωκεανούς διακεκομμένους με υδροθερμικά συστήματα εξαερισμού που απελευθέρωσαν μεγάλες ποσότητες σιδήρου σιδήρου στο νερό.
Τα πρώτα κυανοβακτήρια, κοινώς γνωστά σήμερα ως άλγη, εμφανίστηκαν πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, καθώς μερικοί από τους πρώτους οργανισμούς για την εκτέλεση της οξυγονικής φωτοσύνθεσης. Ενώ τα σύγχρονα φυτά χρησιμοποιούν χλωροφύλλη για αυτή τη διαδικασία, τα αρχαία κυανοβακτήρια συγκέντρωσαν επίσης την ενέργεια του ήλιου μέσω φυτοβιλίνων στις κεραίες τους. Η άνοδος της Cyanobacteria βοήθησε τελικά να ξεκινήσει μια περίοδος περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν γνωστή ως το μεγάλο γεγονός οξείδωσης. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το οξυγόνο συσσωρεύτηκε στην ατμόσφαιρα της Γης, η οποία με τη σειρά του είχε σημαντικές συνέπειες για την εξέλιξη της ζωής. Αλλά ο λόγος για τον οποίο τα κυανοβακτήρια χρειάστηκαν αυτές τις φυτοβιλίνες παρέμειναν ένα μυστήριο για τους ερευνητές εδώ και χρόνια.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Taro Matsuo στο Πανεπιστήμιο Nagoya διερεύνησε πρόσφατα μία πιθανή εξήγηση σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Η οικολογία και η εξέλιξη της φύσης. Χρησιμοποιώντας προηγμένες υπολογιστικές χημικές προσομοιώσεις, η ομάδα του Matsuo ήταν σε θέση να προσεγγίσει πώς το φάσμα φωτός διάχυσε υποβρύχια κατά τη διάρκεια της εποχής Archean 4-2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Προσδιόρισαν τις αυξανόμενες ποσότητες οξυγόνου που παράγονται από οργανισμούς όπως τα κυανοβακτήρια τελικά αλληλεπιδρούν με περιεχόμενο σιδήρου ενός ωκεανού, αλλάζοντας το από σιδηρούχο σε σίδηρο.
Σε αντίθεση με τον σιδήρου σιδήρου, ο σίδηρος σιδήρου είναι αδιάλυτος, πράγμα που σημαίνει ότι κατακρημνίζεται από το νερό με τη μορφή σωματιδίων που μοιάζουν με σκουριά. Αυτοί οι αρχαίοι ωκεανοί βαρέων σιδήρου αλληλεπιδρούν διαφορετικά με μήκη κύματος φωτός, με σωματίδια σιδήρου σιδήρου να απορροφούν κυρίως μπλε και κόκκινο φως και να αφήνουν το πράσινο να διαθέσει στο νερό. Σύμφωνα με την ομάδα του Matsuo, αυτό θα έδινε στους ωκεανούς μια πολύ πιο πράσινη απόχρωση στο ανθρώπινο μάτι (αν οι άνθρωποι ήταν ζωντανοί εκείνη τη στιγμή). Κατά συνέπεια, τα κυανοβακτήρια συνέχισαν να εξελίσσουν τις φυτοβιλίνες προκειμένου να απορροφήσουν το φως μέσα από όλα αυτά τα πράσινα.
“Η γενετική ανάλυση αποκάλυψε ότι τα κυανοβακτήρια είχαν μια εξειδικευμένη πρωτεΐνη φυτοβιλίνης που ονομάζεται Phycoerythrin που απορρόφησε αποτελεσματικά το πράσινο φως” Είπε ο Matsuo σε δήλωση. “Πιστεύουμε ότι αυτή η προσαρμογή τους επέτρεψε να ευδοκιμήσουν στους πλούσιους σε σίδηρο, πράσινους ωκεανούς”.
Ο Matsuo δεν ήταν πάντα πιστός στην υπόθεση του πράσινου ωκεανού. Όταν άρχισε να σκέφτεται για πρώτη φορά την ιδέα το 2021, ήταν “πιο επιφυλακτικός από οτιδήποτε άλλο.”
“Αλλά τώρα, μετά από χρόνια έρευνας, καθώς οι γεωλογικές και βιολογικές γνώσεις σταδιακά συναντήθηκαν σαν κομμάτια ενός παζλ, ο σκεπτικισμός μου έχει μετατραπεί σε πεποίθηση”.
Μια σημαντική στιγμή σε αυτό το ταξίδι συνέβη το 2023 κατά τη διάρκεια μιας μελέτης πεδίου σχετικά με το Iwo Island του Αρχιπελάγους Satsunan. Βρίσκεται νοτιοδυτικά του Kyushu, το ωκεάνιο νερό της περιοχής είναι γνωστό για τον μοναδικό χρωματισμό του.
“Από το σκάφος, θα μπορούσαμε να δούμε ότι τα γύρω νερά είχαν μια ξεχωριστή πράσινη λάμψη λόγω των υδροξειδίων του σιδήρου, ακριβώς όπως φαντάστηκα ότι η γη χρησιμοποιείται για να κοιτάξει”, δήλωσε ο Matsuo.
Οι συνέπειες υπερβαίνουν επίσης την ίδια τη Γη. Ενώ οι πλανήτες με μπλε χρωματιστά μπορεί να υπονοούν πιθανά νερό σε άλλα μέρη του γαλαξία, ο Matsuo πιστεύει ότι οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να εξετάσουν το ενδεχόμενο να επεκτείνουν τις παλέτες χρωμάτων τους.
“Τα δεδομένα απομακρυσμένης ανίχνευσης δείχνουν ότι τα ύδατα πλούσια σε υδροξείδιο του σιδήρου, όπως εκείνα γύρω από το Iwo Island στο αρχιπέλαγος Satsunan, φαίνονται αισθητά φωτεινότερα από τους τυπικούς μπλε ωκεανούς”, εξήγησε. “Αυτό μας οδηγεί να πιστεύουμε ότι οι πράσινοι ωκεανοί μπορεί να παρατηρηθούν από μεγαλύτερη απόσταση, καθιστώντας τους ευκολότερους να ανιχνευθούν”.
VIA: popsci.com
