How a single-celled organism almost wiped out life on Earth - Anusuya Willis

Как одноклеточные организмы чуть не стёрли жизнь с лица Земли — Анусуя Уиллис

Переводчик: Polina Galash Редактор: Yulia Kallistratova

Существует организм, который изменил мир.

There's an organism that changed the world.

It caused both the first mass extinction in Earth's history

Он вызвал первое массовое вымирание в истории Земли

and also paved the way for complex life.

и проложил дорогу для сложных форм жизни.

How?

Как?

By sending the first free oxygen molecules into our atmosphere,

Выпустив первые свободные молекулы кислорода в атмосферу,

and they did all this as single-celled life forms.

будучи при этом одноклеточным организмом.

They're cyanobacteria,

Это цианобактерии,

and the story of these simple organisms

и история этих простейших организмов,

that don't even have nuclei or any other organelles

у которых нет даже ядра или других органелл, —

is a pivotal chapter in the story of life on Earth.

это важнейшая глава в истории жизни на Земле.

Earth's atmosphere wasn't always the oxygen-rich mixture we breathe today.

Атмосфера Земли не всегда была богата кислородом, как теперь.

3.5 billion years ago, the atmosphere was mostly nitrogen,

3,5 миллиарда лет назад атмосфера в основном состояла из азота,

carbon dioxide,

оксида углерода,

and methane.

и метана.

Almost all oxygen was locked up in molecules like water,

Почти весь кислород был в составе молекул, например, воды,

not floating around in the air.

а не находился в воздухе.

The oceans were populated by anaerobic microbes.

Океаны населяли анаэробные микробы.

Those are simple, unicellular life forms that thrive without oxygen

Это простые, одноклеточные формы жизни, которые прекрасно живут без кислорода

and get energy by scavenging what molecules they find.

и добывают энергию, поедая те молекулы, что найдут.

But somewhere between 2.5 and 3.5 billion years ago,

Но примерно 2,5-3,5 миллиарда лет назад

one of these microbial species,

один из этих видов микробов,

probably floating on the surface of the ocean,

возможно, плававший на поверхности океана,

evolved a new ability: photosynthesis.

развил новую способность: фотосинтез.

Structures in their cell membrane could harness the energy from sunlight

Структуры в их клеточной мембране могли использовать энергию Солнца

to turn carbon dioxide and water into oxygen gas and sugars,

и превращать диоксид углерода и воду в газообразный кислород и сахарá,

которые они могли использовать как источник энергии.

which they could use for energy.

Those organisms were the ancestors of what we now call cyanobacteria.

Эти организмы были предками тех, кого сегодня мы зовём цианобактериями.

Their bluish color comes from the blue-green pigments

Их голубоватый оттенок вызван сине-зелёными пигментами,

that capture the sunlight they need.

которые поглощают необходимый им солнечный свет.

Photosynthesis gave those ancient bacteria a huge advantage over other species.

Фотосинтез дал этим древним бактериям

огромное преимущество перед остальными видами.

Теперь они могли производить собственную энергию

They could now produce their own energy

from an almost endless supply of raw ingredients,

из почти неисчерпаемого количества исходных материалов,

so their populations exploded

так что их популяция быстро увеличилась

and they started polluting the atmosphere with a new waste product: oxygen.

и они стали загрязнять атмосферу новым отходом жизнедеятельности — кислородом.

At first, the trickle of extra oxygen was soaked up by chemical reactions with iron

Сначала лишний кислород по капле реагировал

or decomposing cells,

с железом или разлагающимися клетками,

but after a few hundred million years,

но после нескольких сотен миллионов лет

the cyanobacteria were producing oxygen faster than it could be absorbed,

цианобактерии уже производили кислород быстрее, чем его можно было поглотить,

and the gas started building up in the atmosphere.

и этот газ стал формировать атмосферу.

That was a big problem for the rest of Earth's inhabitants.

Это было большой проблемой для остальных жителей Земли.

Oxygen-rich air was actually toxic to them.

Богатый кислородом воздух был ядовит для них.

The result?

И что же в итоге?

About 2.5 billion years ago was a mass extinction of virtually all life on Earth,

Около 2,5 млрд лет назад на Земле вымерли фактически все формы жизни,

which barely spared the cyanobacteria.

а цианобактерии выжили просто чудом.

Geologists call this the Great Oxygenation Event,

Геологи называют это событие кислородной революцией,

or even the Oxygen Catastrophe.

или кислородной катастрофой.

That wasn't the only problem.

Но это была не единственная проблема.

Methane had been acting as a potent greenhouse gas that kept the Earth warm,

Метан, будучи сильным парниковым газом, удерживал тепло на Земле,

but now, the extra oxygen reacted with methane to form carbon dioxide and water,

а тут лишний кислород стал реагировать с метаном, выпуская углекислый газ и воду,

which don't trap as much heat.

которые не удерживают столько тепла.

The thinner atmospheric blanket

Атмосферная оболочка стала тоньше, что привело к первому

caused Earth's first, and possibly longest, ice age,

и, возможно, самому длинному ледниковому периоду на Земле —

the Huronian Glaciation.

Гуронскому оледенению.

The planet was basically one giant snowball

В течение нескольких миллионов лет планета

for several hundred million years.

была практически огромным снежным комом.

Eventually, life adjusted.

В итоге живые существа приспособились.

Aerobic organisms, which can use oxygen for energy,

Аэробные организмы, способные использовать кислород как источник энергии,

started sopping up some of the excess gas in the atmosphere.

начали впитывать часть избыточного газа из атмосферы.

The oxygen concentration rose and fell

Концентрация кислорода возрастала и падала,

until eventually it reached the approximate 21% we have today.

пока не достигла примерно 21%, которые сохраняются и сейчас.

And being able to use the chemical energy in oxygen

А возможность использовать химическую энергию кислорода

gave organisms the boost they needed to diversify

дала организмам толчок, который был необходим

and evolve more complex forms.

для появления разнообразия и развития более сложных форм.

Cyanobacteria had a part to play in that story, too.

В этой истории цианобактерии тоже сыграли свою роль.

Hundreds of millions of years ago,

Сотни миллионов лет назад

some other prehistoric microbe swallowed a cyanobacterium whole

некоторые другие доисторические микробы поглощали цианобактерий целиком

in a process called endosymbiosis.

в процессе, который называют эндосимбиоз.

In doing so, that microbe acquired its own internal photosynthesis factory.

После этого микробы приобрели внутри себя собственную фабрику фотосинтеза.

This was the ancestor of plant cells.

Это были предки растительных клеток.

And cyanobacteria became chloroplasts,

А цианобактерии стали хлоропластами —

the organelles that carry out photosynthesis today.

теми органеллами, которые обеспечивают фотосинтез сегодня.

Cyanobacteria are still around in almost every environment on Earth:

Цианобактерии по прежнему можно найти в любой точке Земли:

oceans,

в океанах,

fresh water,

в пресной воде,

soil,

в почве,

antarctic rocks,

в антарктических скалах,

sloth fur.

на шкуре ленивца.

They still pump oxygen into the atmosphere,

Они всё ещё выбрасывают в атмосферу кислород

and they also pull nitrogen out to fertilize the plants they helped create.

и к тому же поглощают из неё азот,

чтобы питать растения, которые они помогли создать.

We wouldn't recognize life on Earth without them.

Без них жизнь на Земле была бы совсем другой.

But also thanks to them,

С другой стороны, благодаря им

we almost didn't have life on Earth at all.

мы однажды почти лишились всей жизни на Земле.