Взрыв сверхновой три миллиона лет назад изменил эволюцию в Африке

Фото из открытых источников

Расположенное в регионе, изолированном горами вдоль Великой рифтовой долины в Восточной Африке, озеро Танганьика простирается более чем на 600 километров и является самым глубоким озером на континенте. Содержащая около 16% доступных мировых запасов пресной воды, эта экосистема стала свидетелем необычайных биологических событий. Согласно недавнему исследованию Калифорнийского университета в Санта-Крусе (UC Santa Cruz), взрыв сверхновой, произошедший между двумя и тремя миллионами лет назад, мог сыграть ключевую роль в диверсификации вирусов, поражающих рыбу в этом огромном водоеме.

Исследование, проведенное бывшей студенткой бакалавриата Кейтлин Ноджири в сотрудничестве с профессором астрономии и астрофизики Энрико Рамиресом-Руисом и постдокторантом Ноэми Глобус, исследовало изотопы железа, чтобы идентифицировать след сверхновой, которая произошла 2,5 миллиона лет назад. Ученые предполагают, что излучение, испускаемое этой звездной катастрофой, было достаточно интенсивным, чтобы вызвать мутации в земных организмах , включая вирусы озера Танганьика. Исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters .

Нодзири подчеркнул значимость этого открытия, отметив, что очень интересно узнать, как далекие астрономические события могли повлиять на жизнь на Земле и пригодность планеты для обитания.

Исследование началось с океанических отложений, где исследователи обнаружили присутствие железа-60, радиоактивного изотопа, образующегося при звездных взрывах . Анализируя распад этого элемента, они определили, что существует два набора изотопов разного возраста: один возрастом около 6,5 миллионов лет, а другой — 2,5 миллиона лет.

Чтобы проследить происхождение этого материала, ученые реконструировали движение небесных тел в регионе Млечного Пути. Они обнаружили, что наша Солнечная система, в настоящее время расположенная в межзвездной области с низкой плотностью, называемой Местным Пузырем, прошла через богатую пылью зону около 6,5 миллионов лет назад , что объясняет наличие более старого железа. Впоследствии, как полагают, близлежащая сверхновая взорвалась между двумя и тремя миллионами лет назад, рассеивая вторую партию радиоактивных изотопов на Земле.

Нодзири объяснил, что железо-60 позволяет нам отслеживать прошлую активность сверхновых. Мы убеждены, что одна из них произошла в тот период.

Моделируя эффекты этой сверхновой, команда обнаружила, что Земля подвергалась бомбардировке космическими лучами в течение 100 000 лет после взрыва . Это излучение совпадает с ранее зарегистрированным увеличением земной радиации той эпохи, которое озадачивало астрономов в течение многих лет.

Помимо решения астрономической загадки, это исследование подняло интригующий вопрос: могло ли излучение сверхновой изменить ДНК организмов на Земле? Из предыдущих исследований мы знаем, что излучение может повреждать ДНК, и это могло ускорить эволюционные изменения или мутации в клетках, объяснил Нодзири.

Исследовательская группа обнаружила временную корреляцию между сверхновой и значительным увеличением разнообразия вирусов у рыб озера Танганьика. Хотя они не могут с уверенностью утверждать, что оба события связаны, они считают корреляцию поразительной и заслуживающей дальнейшего изучения.