Возникновение организмов, способных к фотолизу воды

Следующим этапом в эволюции биосферы было возникновение организмов, способных к фотолизу воды, и появление в атмосфере существенных количеств кислорода.

Данных для определения времени этого события пока недостаточно. Ориентировочно кислород появился (1—3)x10*9 лет назад, а в этом интервале — скорее раньше, чем позже. С развитием наших знаний о Земле датировки всех основных событий проявляют общую тенденцию: им приписывается все большая древность. Косвенным подтверждением кислородной атмосферы является древность строматолитов, карбонатных построек, возникавших при фотосинтетической деятельности бактериальных пленок из цианобактерий и сапрофитов [Крылов, 1968; Заварзин, 1979].

Первые строматолиты древнее 2,86x10*9 лет, возможно, их строителями были не цианобактерии, а другие фототрофные микробы [Schopf, 1974]. В любом случае такие пленки — комплексы водорослей-продуцентов и бактерий-консументов. Это — микробиоценоз с полным оборотом веществ, и данный процесс имеет смысл лишь при условии, что сапрофиты могут минерализовать образующуюся водорослями органику и выделить из нее необходимые факторы питания. Водорослям, не образующим кислород, такое сообщество не выгодно.

Возникновение строматолитов косвенно указывает и на появление хищников. Строматолиты росли на глубинах до 100 м [Вологдин, 1962]. Это предполагает скудность фитопланктона, прозрачность вод. «Осветлить» воду могли только активные хищники. Строматолитам тождественны современные колониальные нитчатые водоросли [Вологдин, 1962; Крылов, 1968; Баргхорн, 1972]. Колониальность вообще расценивается как защита от мелких хищников [Шульман, 1977]. Ориентировочный возраст таких биоценозов — 3x10*9 лет, он совпадает с возрастом цианобактерий (вероятные продуценты кислорода). Можно думать, что первично бактериальные пленки возникли как защита от хищных протистов, для которых пленка — менее доступный объект питания, чем одиночные клетки.