![Новое понимание зарождения жизни: металлы на дне океанов «добывают» из воды тёмный кислород Новое понимание зарождения жизни: металлы на дне океанов «добывают» из воды тёмный кислород](/uploads/posts/2024-07/manganknolle.webp)
Новое понимание зарождения жизни: металлы на дне океанов «добывают» из воды тёмный кислород
Международная группа исследователей обнаружила, что минералы с содержанием металлов на дне океанов производят кислород на глубине в 4000 м.
Удивительное открытие бросает вызов давним предположениям о том, что только фотосинтезирующие организмы, такие как растения и водоросли, вырабатывают кислород на Земле. Оказывается, кислород также может выделяться на морском дне, куда не проникает свет. Теперь становится понятным, каким образом выживают в кромешной придонной тьме нуждающиеся в кислороде (аэробные) морские организмы.
Исследование под заголовком «Доказательства производства тёмного кислорода на морском дне» опубликовали в научном журнале Nature Geoscience. Кавычек в названии вещества не потребовалось, потому что это не метафора, а термин, созданный с целью отделить химический элемент от его фотосинтетических аналогов.
Открыл тёмный кислород Эндрю Свитман из Шотландской ассоциации морских наук (SAMS) во время исследований на корабле в Тихом океане. Франц Гейгер из Северо-Западного университета, штат Иллинойс, руководил электрохимическими экспериментами, чтобы объяснить совершённое открытие.
Для зарождения аэробной жизни на планете требовался кислород. Насколько науке известно, снабжение Земли кислородом началось с фотосинтезирующих организмов, сказал Свитман. Но теперь известно, что кислород вырабатывается в глубоководье, там, где нет света. Это даёт основание вернуться к вопросу о том, где же всё-таки могла зародиться аэробная жизнь, оценил учёный глубокий смысл совершенного открытия.
В основе научной сенсации — полиметаллические конкреции, то есть природные минеральные отложения, которые образуются на дне океана. Конкреции представляют собой смесь различных минералов размером от крошечных частиц до картофелины.
Франц Гейгер, как соавтор исследования, отметил, что полиметаллические конкреции, которые производят этот кислород, содержат такие металлы, как кобальт, никель, медь, литий и марганец — и все они являются важнейшими элементами, используемыми в промышленности для производства батареек.
Поясним, что полиметаллические конкреции представляют собой минеральные образования на морском дне, сформированные преимущественно концентрическими слоями гидроксидов железа и марганца. Поскольку конкреции можно найти в огромных количествах, и они содержат ценные металлы, глубоководные месторождения к тому же представляют потенциальный экономический интерес.
![Новое понимание зарождения жизни: металлы на дне океанов «добывают» из воды тёмный кислород](/uploads/posts/2024-07/manganese-nodule00_hg.webp)
Несколько крупных горнодобывающих компаний стремятся начать добычу этих заманчивых залежей с морского дна на глубинах от трех до шести километров. Однако следует хорошо обдумать способы их добычи, чтобы не истощать источник кислорода для морской жизни, предостерегает Гейгер.
Свитман совершил открытие, собирая пробы со дна конкрециеносной провинции Кларион-Клиппертон, как называют гористый подводный хребет, который простирается более чем на 7000 км в Тихом океане. Когда исследователи впервые обнаружили в образцах кислород, то подумали, что у них сломалось оборудование.
— Свитман.
Тогда коллеги решили использовать резервный метод, который работал иначе, чем ранее использованные оптические датчики. Когда оба метода дали одинаковый результат, учёные поняли, что наткнулись на что-то новаторское и немыслимое.
Летом 2023 года Свитман связался с Гейгером, чтобы обсудить возможные объяснения присутствия кислорода. В своей предыдущей научной работе Гейгер обнаружил, что ржавчина в сочетании с солёной водой может вырабатывать электричество. Исследователи задавались вопросом, вырабатывают ли глубоководные полиметаллические конкреции достаточно электричества для выделения кислорода. Химическая реакция является частью процесса, называемого электролизом морской воды, который вытягивает электроны из атома кислорода.
Чтобы проверить гипотезу, Свитман отправил несколько килограммов полиметаллических конкреций, собранных со дна океана, в лабораторию Гейгера в Северо-Западном университете. Свитман также посетил вуз в декабре 2023 года, проведя неделю в лаборатории.
Всего 1,5 вольта, то есть такого же напряжения, как у обычной батарейки типа АА, достаточно для расщепления морской воды. Удивительно, но исследователи зафиксировали напряжение до 0,95 вольта на поверхности отдельных конкреций. А когда несколько конкреций сгруппированы вместе, напряжение может повышаться, как при последовательном подключении батареек.
— Гейгер.
Исследователи считают, что горнодобывающей промышленности следует рассмотреть сделанное открытие, прежде чем планировать глубоководную добычу полезных ископаемых. По словам Гейгера, общей массы полиметаллических конкреций в одной подводной провинции Кларион-Клиппертон достаточно, чтобы удовлетворить глобальный спрос на энергию на десятилетия.
При этом Гейгер рассматривает попытки подводной добычи полезных ископаемых в 1980 годах как поучительную историю. Спустя несколько десятилетий, в 2016-2017 годах морские биологи посетили участки той добычи и обнаружили, что за прошедшие годы не восстановились даже бактерии.
Однако в нетронутых регионах морская жизнь процветала. Почему такие мёртвые зоны сохраняются десятилетиями, до сих пор неизвестно, признал учёный. Однако сами факты ставят под сомнение стратегии добычи полезных ископаемых на морском дне. Кстати, разнообразие фауны на дне океана в районах, богатых конкрециями, выше, чем в самых кишащих живностью тропических лесах.
Удивительное открытие бросает вызов давним предположениям о том, что только фотосинтезирующие организмы, такие как растения и водоросли, вырабатывают кислород на Земле. Оказывается, кислород также может выделяться на морском дне, куда не проникает свет. Теперь становится понятным, каким образом выживают в кромешной придонной тьме нуждающиеся в кислороде (аэробные) морские организмы.
Исследование под заголовком «Доказательства производства тёмного кислорода на морском дне» опубликовали в научном журнале Nature Geoscience. Кавычек в названии вещества не потребовалось, потому что это не метафора, а термин, созданный с целью отделить химический элемент от его фотосинтетических аналогов.
Открыл тёмный кислород Эндрю Свитман из Шотландской ассоциации морских наук (SAMS) во время исследований на корабле в Тихом океане. Франц Гейгер из Северо-Западного университета, штат Иллинойс, руководил электрохимическими экспериментами, чтобы объяснить совершённое открытие.
Для зарождения аэробной жизни на планете требовался кислород. Насколько науке известно, снабжение Земли кислородом началось с фотосинтезирующих организмов, сказал Свитман. Но теперь известно, что кислород вырабатывается в глубоководье, там, где нет света. Это даёт основание вернуться к вопросу о том, где же всё-таки могла зародиться аэробная жизнь, оценил учёный глубокий смысл совершенного открытия.
В основе научной сенсации — полиметаллические конкреции, то есть природные минеральные отложения, которые образуются на дне океана. Конкреции представляют собой смесь различных минералов размером от крошечных частиц до картофелины.
Франц Гейгер, как соавтор исследования, отметил, что полиметаллические конкреции, которые производят этот кислород, содержат такие металлы, как кобальт, никель, медь, литий и марганец — и все они являются важнейшими элементами, используемыми в промышленности для производства батареек.
Поясним, что полиметаллические конкреции представляют собой минеральные образования на морском дне, сформированные преимущественно концентрическими слоями гидроксидов железа и марганца. Поскольку конкреции можно найти в огромных количествах, и они содержат ценные металлы, глубоководные месторождения к тому же представляют потенциальный экономический интерес.
![Новое понимание зарождения жизни: металлы на дне океанов «добывают» из воды тёмный кислород](/uploads/posts/2024-07/manganese-nodule00_hg.webp)
Несколько крупных горнодобывающих компаний стремятся начать добычу этих заманчивых залежей с морского дна на глубинах от трех до шести километров. Однако следует хорошо обдумать способы их добычи, чтобы не истощать источник кислорода для морской жизни, предостерегает Гейгер.
Свитман совершил открытие, собирая пробы со дна конкрециеносной провинции Кларион-Клиппертон, как называют гористый подводный хребет, который простирается более чем на 7000 км в Тихом океане. Когда исследователи впервые обнаружили в образцах кислород, то подумали, что у них сломалось оборудование.
Мы решили, что датчики неисправны, потому что каждое исследование, когда-либо проводившееся на морских глубинах, показывало только расход кислорода, а не его производство. Мы возвращались домой и калибровали датчики, но в течение 10 лет эти странные показатели содержания кислорода продолжали появляться
— Свитман.
Тогда коллеги решили использовать резервный метод, который работал иначе, чем ранее использованные оптические датчики. Когда оба метода дали одинаковый результат, учёные поняли, что наткнулись на что-то новаторское и немыслимое.
Летом 2023 года Свитман связался с Гейгером, чтобы обсудить возможные объяснения присутствия кислорода. В своей предыдущей научной работе Гейгер обнаружил, что ржавчина в сочетании с солёной водой может вырабатывать электричество. Исследователи задавались вопросом, вырабатывают ли глубоководные полиметаллические конкреции достаточно электричества для выделения кислорода. Химическая реакция является частью процесса, называемого электролизом морской воды, который вытягивает электроны из атома кислорода.
Чтобы проверить гипотезу, Свитман отправил несколько килограммов полиметаллических конкреций, собранных со дна океана, в лабораторию Гейгера в Северо-Западном университете. Свитман также посетил вуз в декабре 2023 года, проведя неделю в лаборатории.
Всего 1,5 вольта, то есть такого же напряжения, как у обычной батарейки типа АА, достаточно для расщепления морской воды. Удивительно, но исследователи зафиксировали напряжение до 0,95 вольта на поверхности отдельных конкреций. А когда несколько конкреций сгруппированы вместе, напряжение может повышаться, как при последовательном подключении батареек.
Похоже, мы обнаружили естественную «геобатарею». Эти «геобатареи» являются основой для возможного объяснения тёмного кислорода в океане
— Гейгер.
Исследователи считают, что горнодобывающей промышленности следует рассмотреть сделанное открытие, прежде чем планировать глубоководную добычу полезных ископаемых. По словам Гейгера, общей массы полиметаллических конкреций в одной подводной провинции Кларион-Клиппертон достаточно, чтобы удовлетворить глобальный спрос на энергию на десятилетия.
При этом Гейгер рассматривает попытки подводной добычи полезных ископаемых в 1980 годах как поучительную историю. Спустя несколько десятилетий, в 2016-2017 годах морские биологи посетили участки той добычи и обнаружили, что за прошедшие годы не восстановились даже бактерии.
Однако в нетронутых регионах морская жизнь процветала. Почему такие мёртвые зоны сохраняются десятилетиями, до сих пор неизвестно, признал учёный. Однако сами факты ставят под сомнение стратегии добычи полезных ископаемых на морском дне. Кстати, разнообразие фауны на дне океана в районах, богатых конкрециями, выше, чем в самых кишащих живностью тропических лесах.
- Дмитрий Ладыгин
- wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....