Ученые выяснили, сколько клеток существовало на Земле за всю ее историю

Все живые существа состоят из клеток. Хотя точно определить, когда появились первые клетки, сложно, по оценкам, они возникли около 3,8 миллиарда лет назад. Но сколько их существовало на Земле с момента появления жизни? Исследователи недавно изучили этот важный вопрос.

Первичное производство

Ежегодно на Земле около 200 миллиардов тонн углерода используется для производства энергии и создания молекул, необходимых для жизни. Этот процесс называется «первичным производством». Сегодня это происходит в основном за счет кислородного фотосинтеза. Например, фотосинтез — это способ, с помощью которого растения производят себе пищу, используя солнечный свет, углекислый газ из воздуха и воду из почвы. Однако когда ученые хотят понять, как это происходило в прошлом, все становится немного сложнее.

Чтобы вернуться в прошлое и оценить, как жизнь производила энергию и молекулы в древние времена, исследователи изучают улики, оставленные в древних осадочных породах. Эти породы действуют как архивы, в которых хранится информация о прошлой среде обитания Земли. Изучая эти архивы, ученые могут проследить, как с течением времени происходило производство энергии и молекул, необходимых для жизни. Это похоже на чтение старой книги по истории Земли, чтобы понять, как развивалась и процветала жизнь.

В рамках своей работы исследователи собрали предыдущие оценки древнего первичного производства и другие источники. Они подсчитали, что с момента зарождения жизни на Земле было произведено 100 квинтиллионов (или 100 миллиардов миллиардов) тонн углерода.

Сколько клеток существовало на Земле?

Сегодня первичное производство осуществляется в основном наземными растениями и морскими микроорганизмами. Однако в прошлом преобладали другие организмы. Используя различные методы, исследователи смогли определить время, когда различные первичные производители были наиболее активны. Они пришли к выводу, что основной вклад, вероятно, вносили наземные растения и цианобактерии.

Несмотря на большую вариабельность количества клеток в организме и размеров разных клеток, подобные сложности становятся второстепенными, поскольку одноклеточные микробы доминируют в глобальных клеточных популяциях. В итоге мы смогли подсчитать, что сегодня существует около 10³⁰ (10 нониллионов) клеток, а на Земле когда-либо существовало от 10³⁹ (дуодециллион) до 10⁴⁰ клеток.