Нове дослідження, опубліковане в журналі International Journal of Astrobiology за підтримки NASA, припускає, що понад два мільярди років тому наша планета могла світитися фіолетовим. Ця гіпотеза базується на тому, що ранні форми життя використовували не хлорофіл, як сучасні рослини, а іншу молекулу — ретиналь.
На відміну від хлорофілу, який відбиває зелений світ, ретиналь поглинає зелений і відбиває червоний та синій. Коли багато мікроорганізмів використовували ретиналь для фотосинтезу, Земля могла набувати фіолетового відтінку. Ці мікроорганізми належали переважно до групи архей, зокрема до виду гало-бактерій, які й досі існують у надзвичайно солоних середовищах, таких як Мертве море.
До Великої кисневої події, яка відбулася понад два мільярди років тому, атмосфера Землі мала низький рівень кисню. У таких умовах фотосинтез на основі ретиналю був ефективнішим, ніж той, що базується на хлорофілі. Прямих викопних доказів цієї фази немає, але вчені досліджують сучасні археї, які надають біохімічні підказки про давні метаболічні процеси. Ці одноклітинні організми пристосовані до середовищ з низьким вмістом кисню і поглинають світло в іншому спектрі, що узгоджується з властивостями ретиналю.
Це означає, що колір Землі в минулому був не просто оптичним ефектом, а результатом домінування іншої біологічної системи. Лише після підвищення рівня кисню хлорофілові організми почали переважати, і планета набула знайомого зеленого вигляду.
Хоча хлорофіл нині є основним пігментом фотосинтезу, ретинальні системи не зникли повністю. Гало-бактерії та подібні види досі існують у відокремлених екосистемах, зберігаючи давній метаболізм. Враховуючи сучасні кліматичні зміни та нестабільність екосистем, науковці припускають, що за певних умов, наприклад при зниженні рівня кисню, життя на основі ретиналю може знову активізуватися. У статті прямо зазначено: «відповідь — так».
Якщо фотосинтез на основі ретиналю колись процвітав на Землі, він може існувати і на інших планетах, які ще не пережили власну кисневу революцію. Ця теорія вже впливає на напрямок досліджень NASA у сфері астробіології. Професор Шіладитья ДасСарма пояснює, що NASA формує команди науковців і інженерів для вдосконалення телескопів і аналізу світлових сигналів від далеких планет. Якщо ретинальне життя відбиває червоний і синій, поглинаючи зелений, то слабкий фіолетовий відтінок на іншому світі може стати ранньою ознакою життя.
Такі тонкі відмінності в кольорі планет — незалежно від того, чи вони спричинені хлорофілом, ретиналем або іншими молекулами — можуть стати важливими біосигнатурами. Як зазначають дослідники, ця ідея відкриває новий погляд на минуле Землі і може прокласти шлях до відкриттів далеко за межами нашої Сонячної системи.