0
Η σημερινή κλιματική αλλαγή δεν είναι τίποτα σε σύγκριση με τον χημικό πόλεμο που διεξήχθη στη Γη πριν από περισσότερο από 2 δισεκατομμύρια χρόνια.
Πριν τα φυτά ανακαλύψουν τη δύναμη της φωτοσύνθεσης, μονοκύτταροι οργανισμοί επέζησαν χημικά, χωρίς το φως του ήλιου, καιγόμενα μέσα σε υδρογόνο, μεθάνιο και θείο, μεταξύ των άλλων λαχταριστών ενώσεων. Αυτοί οι «αναερόβιοι οργανισμοί» που ζούσαν χωρίς οξυγόνο δηλητηριάστηκαν όταν οι μπλε-πράσινες άλγες που ονομάζονται κυανοβακτήρια εξελίχθηκαν να φωτοσυνθέτουν και άρχισε να αναδύεται οξυγόνο. Η ιδιαίτερα αντιδραστικό αέριο συνδυάζεται με μέταλλα και πρωτεΐνες στα αναερόβια κύτταρα , σκοτώνοντας τα. Αλλά τα κυανοβακτήρια ευδοκίμησαν, μετατρέποντας το φως του ήλιου σε ζάχαρη και εκκρίνοντας οξυγόνο ως απόβλητο.
Πριν τα φυτά ανακαλύψουν τη δύναμη της φωτοσύνθεσης, μονοκύτταροι οργανισμοί επέζησαν χημικά, χωρίς το φως του ήλιου, καιγόμενα μέσα σε υδρογόνο, μεθάνιο και θείο, μεταξύ των άλλων λαχταριστών ενώσεων. Αυτοί οι «αναερόβιοι οργανισμοί» που ζούσαν χωρίς οξυγόνο δηλητηριάστηκαν όταν οι μπλε-πράσινες άλγες που ονομάζονται κυανοβακτήρια εξελίχθηκαν να φωτοσυνθέτουν και άρχισε να αναδύεται οξυγόνο. Η ιδιαίτερα αντιδραστικό αέριο συνδυάζεται με μέταλλα και πρωτεΐνες στα αναερόβια κύτταρα , σκοτώνοντας τα. Αλλά τα κυανοβακτήρια ευδοκίμησαν, μετατρέποντας το φως του ήλιου σε ζάχαρη και εκκρίνοντας οξυγόνο ως απόβλητο.
Τα επίπεδα οξυγόνου στους βράχους ξαφνικά αυξήθηκαν ξεκινώντας 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν- μια που ονομάζεται "Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης». Το άλμα χρησιμοποιήθηκε ως απόδειξη για το πότε τα κυανοβακτήρια εξελίχθηκαν να φωτοσυνθέτουν. Αλλά μια καινούργια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience ενώνει ένα αυξανόμενο σώμα στοιχείων που δείχνουν ότι οι πρωιμότεροι εραστές του ηλίου εμφανίστηκαν πολύ πριν από την απότομη άνοδο του οξυγόνου.
Πολλοί ερευνητές πιστεύουν τώρα ότι οι πρώτοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί ζούσαν στη Γη 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Και όπως οι συντηρητές έργων τέχνης που βρίσκουν μια κρυμμένη εικόνα κάτω από έργο ενός κλασικού ζωγράφου, αυτοί οι επιστήμονες ανακαλύπτουν μια νέα εικόνα της πρώτης ανάσας της Γης.
Βαρέα μέταλλα
Βαρέα μέταλλα
Στη νέα μελέτη, του Πανεπιστημίου του Yale ο γεωχημικός Νώε Planavsky και οι συνεργάτες του ανέλυσαν τα επίπεδα του μολυβένιου και σιδήρου σε 2,95 δισεκατομμυρίων ετών πετρώματα από τη Νότια Αφρική. Οι βράχοι βρισκόντουσαν στο νερό, σε ένα ρηχό ωκεάνιο περιβάλλον κοντά στην ακτή. Τα μέταλλα χρησιμεύουν ως δείκτες της φωτοσύνθεσης. Ισότοπα μολυβένιου, ή στοιχεία με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων, προκαλούν οξείδωση του μαγγανίου , μια διαδικασία που απαιτεί υψηλά επίπεδα οξυγόνου.
Τα χημικά ίχνη στα βράχια, από το Πονγκόλα Supergroup, δείχνουν ότι κυανοβακτήρια παράγουν οξυγόνο σε επιφανειακά ύδατα του ωκεανού , αναφέρει ο Planavsky . «Η μελέτη μας λέει ότι υπήρχε τοπική παραγωγή κυανοβακτηρίων στους ωκεανούς", είπε ζωντανά στο Science's Our Amazing Planet.
Σε μια άλλη πρόσφατη μελέτη, επίσης στα βράχια του Πονγκόλα της Νότιας Αφρικής, οι επιστήμονες εξέτασαν ισότοπα του χρωμίου για την εκτίμηση των επιπέδων του ατμοσφαιρικού οξυγόνου 3.000 εκατομμύρια χρόνια πριν. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το ατμοσφαιρικό οξυγόνο ήταν περίπου 100.000 φορές μεγαλύτερο από ό, τι θα μπορούσε να εξηγηθεί από μη βιολογικές χημικές αντιδράσεις, σύμφωνα με την έρευνα, που δημοσιεύθηκε 26, Σεπτεμβρίου του 2013, στο περιοδικό Nature.
«Οι δύο μελέτες είναι αρκετά συμπληρωματικές», είπε ο Planavsky. "Παρέχουμε ανεξάρτητες αποδείξεις της παρουσίας κυανοβακτηρίων. Παρακολουθούμε τις διαδικασίες στην επιφάνεια του ωκεανού και αυτές παρακολουθούν τις επίγειες διαδικασίες."
 |
Απολιθωμένα σημάδια κυματισμού από των 2,9 δισεκατομμύρια χρόνων βράχου του Pongola Supergroup στη Νότια Αφρική. Αυτά τα σημάδια κυματισμού καταγράφουν την παρέμβαση της μικροβιακής ζωής με τα ρεύματα νερού. Οι μελέτες δείχνουν ότι αυτές οι διακυμάνσεις σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια ενός έτους σε μια θύελλα που κυριαρχούσε σε μιαμέτρια κλιματική ζώνη.
|
Ποιο ήρθε πρώτα;
Καθώς θα προκύψουν πιο ευαίσθητες τεχνικές για να κοιτάζουμε βαθιά μέσα στον χρόνο, μια νέα συζήτηση έχει ανακύψει: Μήπως τα μικρόβια άντλησαν την πρώτη ανάσα του πλανήτη μας, ή μήπως οι περιβαλλοντικές αλλαγές ώθησαν τον πλανήτη σε αφθονία οξυγόνου;
Αναδυόμενα αποδεικτικά στοιχεία υπονοούν ότι τα επίπεδα του οξυγόνου πήγαν μια βόλτα με τρενάκι σε λούνα παρκ στα 500 εκατομμύρια χρόνια μεταξύ του σημείου όπου τα πρώτα κυανοβακτήρια εξέλιξαν τη φωτοσύνθεση και του Μεγάλου Συμβάντος της Οξείδωσης. Αυτό είναι ένα μεγάλο χρονικό διάστημα για τη ζωή - είναι περίπου το ίδιο με το χρονικό διάστημα μεταξύ των πρώτων τριλοβιτών της Γης και των ανθρώπων.
Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι η ίδια η Γη έπαιξε σημαντικό ρόλο στην αύξηση των επιπέδων οξυγόνου, καθώς οι ήπειροι μεγάλωναν σε μέγεθος. Η διάβρωση του φλοιού και ημεταβαλλόμενη φύση των ηφαιστείων - μεγαλύτεροι ήπειροι σημαίνει περισσότερες χερσαίες εκρήξεις που εκπέμπουν αέρια προς την ατμόσφαιρα, παρά οι υποβρύχιες εκρήξεις. Αυτές οι γεωλογικές μετατοπίσεις θα μπορούσαν να ωθήσουν την ατμόσφαιρα της Γης προς το οξυγόνο από κοινού με τα κυανοβακτήρια.
"Αυτό που είναι πραγματικά συναρπαστικό είναι ο σχετικός ρόλος της βιολογικής εξέλιξης σε σχέση με τη γεωλογική εξέλιξη στις μεγάλες καμπές στην ιστορία της Γης," δήλωσε ο Planavsky. "Αυτό είναι που προωθεί την έρευνά μας."
πηγη