На начальном этапе развития биосферы живые организмы использовали органические соединения первичного океана. Углекислый газ, как побочный продукт обмена веществ, выделялся в атмосферу.
Живые организмы довольно быстро использовали запасы органических веществ первичного океана. Преимущества получили и широко размножились микроорганизмы, например метановые бактерии, способные синтезировать органические соединения из углекислого газа и присутствующего в атмосфере водорода. В результате образовывался метан и высвобождалась энергия, использовавшаяся для процессов жизнедеятельности микроорганизмов. Метан поступал в атмосферу и под действием ультрафиолетового излучения превращался в водорастворимые органические соединения, которые вновь возвращались в воду.
В то время, по мнению учёных, в составе атмосферы концентрация метана, определявшаяся жизнедеятельностью организмов, оставалась примерно на одном уровне.
Такое состояние могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метановые бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ.
Необходимо было найти источник получения энергии. Им стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов, как и у современных цианобактерий, фотосинтез протекал без выделения кислорода.
Сначала живые организмы использовали органические соединения первичного океана, запасы которого довольно быстро истощались. Углекислый газ, как побочный продукт обмена веществ, выделялся в атмосферу. Затем преимущества получили и широко размножились микроорганизмы, способные синтезировать органические соединения из углекислого газа и присутствующего в атмосфере водорода, — метановые бактерии. Когда же запасы газообразного водорода истощились, они уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ. Необходимо было найти источник получения энергии. Им стало Солнце благодаря процессу сначала бескислородного фотосинтеза (без выделения кислорода). На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в качестве побочного продукта в атмосферу стал выделяться кислород. Это вело к изменению состава атмосферы Земли, в которой становилось все больше кислорода. Кислород — сильный окислитель и губителен для анаэробных (живущих в бескислородной среде) организмов. Практически кислород стал загрязнителем атмосферы, что привело к экологическому кризису. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды. Природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Возникли живые организмы, которые уже не боролись против кислорода, а использовали его для получения энергии. Появился процесс дыхания, который обеспечил организмы энергией. Постепенно между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода.
Живые организмы довольно быстро использовали запасы органических веществ первичного океана. Преимущества получили и широко размножились микроорганизмы, например метановые бактерии, способные синтезировать органические соединения из углекислого газа и присутствующего в атмосфере водорода. В результате образовывался метан и высвобождалась энергия, использовавшаяся для процессов жизнедеятельности микроорганизмов. Метан поступал в атмосферу и под действием ультрафиолетового излучения превращался в водорастворимые органические соединения, которые вновь возвращались в воду.
В то время, по мнению учёных, в составе атмосферы концентрация метана, определявшаяся жизнедеятельностью организмов, оставалась примерно на одном уровне.
Такое состояние могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метановые бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ.
Необходимо было найти источник получения энергии. Им стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов, как и у современных цианобактерий, фотосинтез протекал без выделения кислорода.