Znanstveniki z Univerze v Nagoji so se podali v davno preteklost, v obdobje pred 3,8 do 1,8 milijarde let, ko je življenje obstajalo zgolj v obliki enoceličnih organizmov, skritih v oceanskih globinah. Deževje je v tem času spiralo železo iz kamnin na celinah, reke pa so raztopljeno železo prenašale v morje. Temu so se pridružili še curki železa, ki so se izlivali iz oceanskih vulkanskih kraterjev.
Ta bogatost z železom je privedla do »Velikega oksidacijskega dogodka«, prelomnice v zgodovini Zemlje, ko se je svet iz skoraj brez-kisikovega spremenil v okolje z vse več kisika – pred približno 2,4 milijarde let. V tem obdobju so se pojavile cianobakterije, ki so z novo obliko fotosinteze začele proizvajati kisik kot stranski produkt. A se niso zanašale le na klorofil, kot to počnejo sodobne rastline, ampak so v sebi nosile še en skrivnostni pigment – fitoeritribilin (PEB), ki je bil odličen pri absorpciji zelene svetlobe.
Toda zakaj zelena svetloba? Vodja raziskovalne skupine, Taro Matsuo, je s svojo ekipo uporabil napredne simulacije, ki so pokazale, da je v času arhaika zaradi padavin železa prevladovala zelena svetloba. Kisik, ki so ga proizvajale cianobakterije, je reagiral z železom v vodi, ga iz raztopljenega (fero) oblike pretvoril v netopno (feri) obliko. Ta se je obarvala kot rja in močno absorbirala modro svetlobo, medtem ko je rdeča svetloba potonila globlje – ostala je le zelena, ki je osvetljevala podvodni svet.
Genetske analize so potrdile, da so imele cianobakterije poseben protein – fikobilin, imenovan fitoeritrin, ki je učinkovito absorbiral zeleno svetlobo. Ta prilagoditev jim je omogočila, da so uspevale v zelenih, železovih oceanih tistega časa. Zanimivo je, da tudi danes, v bližini japonskega vulkanskega otoka Iwo Jima, oceani naravno odsevajo zelen odtenek zaradi oksidiranega železa – kar dodatno potrjuje simulacije raziskovalcev.
A zgodba tu ne konča. Teoretični modeli nakazujejo, da bi oceani Zemlje v prihodnosti lahko dobili povsem nove barve. Če bi se v atmosferi povečala raven žvepla, bi zaradi intenzivne vulkanske aktivnosti in nizke koncentracije kisika oceani lahko postali vijolični. Podobno bi lahko pod vročim tropskim podnebjem oceani zažareli rdeče, ko bi reke v njih prinašale rdeče železove okside, ki nastajajo pri razpadu kamnin.
In tako se zdi, da barva oceanov ni bila in morda ne bo vedno modra. Morda je zeleno morje preteklosti in vijoličen ocean prihodnosti le še eno poglavje v barviti zgodbi našega planeta.
Študija je bila objavljena v strokovni publikaciji Nature Ecology & Evolution.
Vir: Univerza v Nagoji
