Метеорит, много по-голям от този, свързан с динозаврите, е ударил Земята преди 3.26 милиарда години, но опустошението може би е създало за кратко по-добри условия за някои от най-ранните микроби на планетата.

Ударният обект S2 е с диаметър от 37 до 58 километра и е носил 50 до 200 пъти масата на обекта Чиксулуб. Сблъсъкът му е отприщил цунами, нагрял е атмосферата, разстроил е океаните и е потъмнил повърхността с прах. Скални слоеве в зеления пояс Барбъртън в Южна Африка документират какво е последвало. Доказателствата сочат към бедствие, което е увредило плитководния живот, след което е доставило желязо и фосфор, които може да са подхранили бързото микробно възстановяване.

Ударът е настъпил по време на палеоархейската ера, когато бактериите и археите са доминирали на Земята. Гигантски космически скали са удряли младата планета много по-често, отколкото днес, може би на интервали от поне 15 милиона години.

За да реконструират събитието S2, д-р Надя Драбон от Харвардския университет и нейните колеги са изследвали два скални участъка, наречени Умбаумба и Брус Хил.

И двата обекта съдържат пласт от малки сфери, образувани от удара, смесени с едри отломки. Слоевете започват с ерозионни повърхности, включват материал, изтръгнат от морското дъно, и стават по-фини нагоре, тъй като водата губи енергия.

Тези характеристики съвпадат много добре с отлаганията от цунами. На Брус Хил три дебели, сферично носещи пясъчникови пласта може да са регистрирали няколко мощни течения, обратни потоци или отразени вълни.

„Представете си, че стоите край брега в плитка вода. Това е нискоенергийна среда, без силни течения. И изведнъж се появява гигантско цунами, което преминава и разкъсва морското дъно.“

Последователността се е образувала бързо. Сферите от удара вероятно са достигнали района в рамките на часове, докато по-бавното цунами е последвало. След това фини отломки са се утаили във водата, създавайки отстъпни слоеве в рамките на дни.

Сблъсъкът е причинил повече от силни вълни. Скални пари, разтопен материал и атмосферно нагряване може да са изпарили на метри до десетки метри от горния слой на океана.

Необичайни кристалообразни структури се появяват във и точно над отлагащото се находище в Умбаумба. Първоначалните минерали по-късно са се разтворили и са били заменени от силициев диоксид, но формите им са се запазили.

Екипът твърди, че тези структури най-вероятно са се образували от арагонит или нахколит, минерали, свързани с концентрирани саламури. Някои са се развили в седименти, докато други може да са се образували близо до повърхността и да са се утаили надолу.

Тяхното положение директно над ударния слой подпомага частичното изпаряване на океана. Тези условия може да са продължили малко повече от година, тъй като топлината и ерозията са променили крайбрежната среда.

Прахът е добавил още един удар. Материал, изхвърлен в атмосферата, може да е блокирал слънчевата светлина в продължение на години или десетилетия, докато суспендираните частици са направили океана мътен.

Тази комбинация би ударила особено силно фотосинтезиращите микроби. Цунамито преминава и през микробни съобщества, живеещи на плиткото морско дъно.

Освен това същото цунами, което причинява разрушение, смесва и океански слоеве, които остават химически разделени. Преди удара плитките води и на двете места съдържали малко разтворено желязо. По-дълбоката вода съдържала много повече двувалентно желязо, форма, която някои микроби могат да използват. Концентратите на желязо се покачиха рязко след S2. В Bruce's Hill средните стойности се увеличили около шест пъти. В Умбаумба те по-късно се повишили цели 17 пъти.

Изследователите разглеждат вулканичната активност, издигането на кората, хидротермалните системи и промените в дълбочината на водата. Доказателствата не показват очакваните промени от голямо нарастване на вулканичния материал или глобалната хидротермална активност.

Смесването на океаните предлага най-простото обяснение. Цунамито вероятно е преминало химическата граница, разделяща богатите на желязо дълбоки води от изчерпаните повърхностни води, издигайки двувалентното желязо в осветената от слънцето зона. Фосфорът също се увеличил. Концентрациите достигнали 1300 части на милион в една проба от Брус Хил с най-голямо изобилие от ударни сфери. Част от фосфора може да е дошъл от метеорита. Още повече е пристигнало, когато цунамито е отнесло отломки в морето, а горещият климат след удара е ускорил изветрянето на сушата.

Непосредствените последици почти сигурно са били вредни. Плитководните организми са се сблъскали с ерозия на морското дъно, тъмнина, топлина, изпарение и мътна вода.

И все пак скалите не запазват доказателства за дълъг биологичен колапс. Вместо това въглеродната химия и богатите на желязо минерали показват, че животът е съществувал и може да се е възстановил бързо. Бактериите и археите могат да имат огромни популации, бързо размножаване и гъвкав метаболизъм. Следователно тяхното възстановяване може да се е случило много по-бързо от възстановяването на животните след удара на Чиксулуб.

Най-силният биологичен сигнал включва цикъла на желязото. Повече двувалентно желязо в плитките води може да е поддържало микроби, които са използвали желязо по време на фотосинтеза. Полученото окислено желязо може да поддържа други микроби, които са консумирали органична материя чрез редукция на желязо.

Железни оксиди, сидерит и свързани с него минерали стават необичайно често срещани над ударния хоризонт. Сидеритът се появява многократно до органична материя, което подкрепя идеята, че микробната редукция на желязото е спомогнала за образуването му в седиментите.

Стойностите на въглеродните изотопи също станали по-стабилни в богатите на желязо слоеве с малко преработени отломки. Моделът предполага връзка между променящия се въглероден цикъл и внезапната наличност на желязо, въпреки че остава неяснота.

„Смятаме, че ударните събития са катастрофални за живота“, завършва Драбън. „Но това, което подчертава това проучване, е, че тези въздействия биха имали ползи за живота, особено в началото. Те може би всъщност са позволили на живота да процъфтява.“

Снимка: Unsplash/PNAS/Nadja Drabon

Виж още: Работа от разстояние: бионична ръка, управлявана с мисълта, продължава да се движи отделена от тялото