Международная группа ученых защитила гипотезу «кислородного дуновения», согласно которой молекулярный кислород, необходимый для дыхания, появился на Земле в небольших количествах около 2,5 миллиардов лет назад, то есть до Великого события окисления. Статья была опубликована в журнале Science Advances.
Гипотеза «кислородного взрыва», о которой сообщалось в 2007 году, основана на анализе сланца горы Макрей в геологической формации Брокман возрастом 2,5 миллиарда лет в Австралии. Ученые обнаружили повышенное содержание молибдена (Mo) и рения (Re), что объяснили влиянием окислительного выветривания и переносом продуктов выветривания в первобытный океан. Однако в 2022 году ученые во главе с Сарой Слоцник из Дартмутского колледжа предложили альтернативную гипотезу о том, что молибден и рений попали в формацию Брокмана в виде компонентов вулканического стекла или газов.
Слоцник и ее коллеги из других научных организаций США, Австралии и Китая обратили внимание на присутствие прожилков пирита в сланцах горы Макрей, которые, по их мнению, являются результатом вулканической активности. Однако простое присутствие пирита не может опровергнуть тот факт, что молекулярный кислород мог присутствовать в атмосфере Земли 2,5 миллиарда лет назад. И наоборот, отсутствие пирита в породах этого периода, которые с тех пор подверглись многочисленным геологическим процессам, было бы довольно неожиданным, пишут авторы.
В пользу «кислородного взрыва» говорит и тот факт, что концентрации молибдена и рения хорошо коррелируют друг с другом, но не с пиритом. Это противоречит выводу Слоцник о том, что рений должен был присутствовать в летучей газовой фазе, а молибден — в вулканическом стекле, то есть переноситься в пласт в разных фазах. Зато молибден и рений в основном связаны с органическим материалом, что указывает на общую несульфидную фазу-носитель.
Ученые отмечают отмечает, что чрезвычайное обогащение органическим углеродом горы Макрей связано с локальной средой с высокой степенью восстановления, что противоречит гипотезе 2007 года. Ариэль Анбар из Аризонского государственного университета и его коллеги ответили, что появление сильно восстановительной локальной среды является ожидаемым следствием оксигенации биосферы. Кроме того, они подчеркивали, что их оппоненты не могут объяснить наличие в сланцах многих других неорганических индикаторов, подтверждающих гипотезу «дыхания».