Według nowych badań cząsteczki metali odegrały główną rolę w podnoszeniu poziomu tlenu w ziemskiej atmosferze miliardy lat temu, co miało poważne implikacje dla późniejszej ewolucji inteligentnego życia.
Do tej pory naukowcy argumentowali, że poziom tlenu wzrósł w wyniku fotosyntezy glonów i roślin w morzu, gdzie tlen był wytwarzany jako produkt uboczny i uwalniany do atmosfery.
Ale zespół badawczy z University of Leeds twierdzi, że teoria fotosyntezy nie wyjaśnia w pełni wzrostu poziomu tlenu.
W artykule naukowym opublikowanym dzisiaj (poniedziałek, 6 marca) w czasopiśmie Nauki przyrodnicze o ZiemiNaukowcy twierdzą, że kiedy glony i rośliny umierały, mikroorganizmy je konsumowały w procesie, który pochłania tlen z atmosfery.
W rezultacie ilość tlenu w atmosferze była równowagą między tym, co zostało wyprodukowane w procesie fotosyntezy, a tym, co zostało utracone w wyniku rozkładu martwych roślin i glonów.
Aby umożliwić wzrost poziomu tlenu w atmosferze, naukowcy twierdzą, że proces rozkładu musi zostać spowolniony lub zatrzymany. Stało się to dzięki tak zwanej ochronie mineralnego węgla organicznego, w której minerały w oceanach, zwłaszcza cząsteczki żelaza, przyklejają się do martwych alg i roślin i zapobiegają ich rozkładowi i rozkładowi.
Ogólny wynik jest taki, że poziom tlenu mógł wzrosnąć bez przeszkód.
Caroline Peacock, profesor biochemii w School of Earth and Environment w Leeds, która kierowała badaniami, powiedziała: „Naukowcy od wielu lat wiedzą, że cząsteczki minerałów mogą łączyć się z martwymi algami i roślinami, zmniejszając prawdopodobieństwo ich zaatakowania przez drobnoustroje i chroniąc je przed procesem rozpadu, ale nie przetestowano, czy cząsteczki metalu pomogły zwiększyć zawartość tlenu w atmosferze”.
Naukowcy postanowili przetestować swoją teorię pod kątem znanych zdarzeń geologicznych, kiedy poziomy cząstek metalicznych były prawdopodobnie wyższe, na przykład podczas formowania się kontynentów, co skutkowało większym obszarem lądowym, z którego mogły wybuchać minerały – w tym cząsteczki żelaza. lub został zmyty do oceanów.
Na przykład podczas Wielkiego Zdarzenia Utleniania 2,4 miliarda lat temu nastąpił gwałtowny wzrost poziomu tlenu w atmosferze. Zbiegło się to w czasie ze stopniowym formowaniem się kontynentów, co spowodowało napływ do oceanów jeszcze większej ilości cząstek mineralnych.
Badanie zostało przeprowadzone przez dr Mingyu Zhao, który wcześniej pracował w Leeds, a obecnie pracuje w Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie. „Większa ilość cząstek mineralnych w oceanach zmniejszyłaby tempo rozkładu glonów. Miało to znaczący wpływ na poziom tlenu, umożliwiając im wzrost” – powiedział.
Wzrost zawartości tlenu w atmosferze miał poważne implikacje dla ewolucji życia. Doprowadziło to do ewolucji coraz bardziej złożonych organizmów, które przeniosły się z wody do życia na lądzie.
Dla profesora Peacocka badania nie tylko pozwalają lepiej zrozumieć sposób, w jaki atmosfera Ziemi zostaje natleniona, ale także dają wgląd w warunki niezbędne do rozwoju złożonego życia na innych planetach.
Powiedziała: „Nasze badania dostarczają nowego zrozumienia, w jaki sposób atmosfera ziemska stała się bogata w tlen, co ostatecznie umożliwiło ewolucję złożonych form życia.
„Daje nam to ważny wgląd w warunki, które muszą istnieć na innych planetach, aby ewoluowało inteligentne życie.
„Posiadanie wody na planecie to tylko część historii. Musi istnieć suchy ląd, aby zapewnić źródło cząstek mineralnych, które ostatecznie trafią do oceanów”.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
