Skąd się wziął tlen w ziemskich oceanach?
Badacze dowiedzieli się więcej o tym, jak tlen znalazł się w ziemskich oceanach i jak ta zmiana środowiskowa pozwoliła na powstanie i rozwinięcie się życia.
.Przez pierwsze 2 miliardy po uformowaniu się naszej planety, obecna na niej atmosfera nie zawierała tlenu, niezbędnego składnika do powstania złożonych form życia. Pierwiastek ten zaczął się w niej gromadzić w okresie znanym jako Katastrofa tlenowa (Great Oxidation Event – GOE), jednak naukowcy nie wiedzą, kiedy i w jaki sposób po raz pierwszy przedostał się do on oceanów.
W ramach nowego badania, naukowcy z Woods Hole Oceanographic Institution, odkryli, że tlen został wchłonięty z atmosfery do płytkich oceanów w ciągu zaledwie kilku milionów lat – co w skali geologicznej jest niezwykle krótkim czasem. Analizy te dostarczyły nowych informacji na temat jednej z najważniejszych zmian środowiskowych w historii Ziemi. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”.
„Na początku prawie całe życie znajdowało się w ziemskich oceanach. Aby mogło ono powstać i rozwinąć się, organizmy musiały najpierw nauczyć się nie tylko wykorzystywać tlen, ale po prostu go tolerować. Zrozumienie, kiedy pierwiastek ten po raz pierwszy zgromadził się w atmosferze i oceanach naszej planety, ma zasadnicze znaczenie dla prześledzenia ewolucji życia. A ponieważ natlenienie oceanów nastąpiło zaskakująco szybko po natlenieniu atmosfery, sugeruje to, że jeśli wykryjemy ten pierwiastek w atmosferze odległej egzoplanety, istnieje duże prawdopodobieństwo, że jej oceany również będą go zawierać” – mówi Andy Heard z Woods Hole Oceanographic Institution.
Naukowcy wykorzystali nowe analizy chemiczne czarnych łupków ilastych, bogatych w substancje organiczne morskich skał osadowych znajdujących się w Republice Południowej Afryki, które powstały w oceanie podczas Katastrofy tlenowej. Geolodzy odkryli, że ilość stabilnych izotopów rzadkiego metalu wanadu w łupkach zmieniła się po natlenieniu atmosfery.
„Republika Południowej Afryki jest jednym z niewielu miejsc na Ziemi, gdzie można odnaleźć wyjątkowo dobrze zachowane zapisy skalne z tego kluczowego okresu w historii naszej planety. Materiały te zawierają jedne z wyraźniejszych śladów wzrostu zawartości tlenu w atmosferze” – zaznacza Chad Ostrander z University of Utah.
„Wanad jest szczególnie użyteczny w tego typu badaniach, ponieważ reaguje na stosunkowo wysokie poziomy tlenu w porównaniu z innymi wskaźnikami geochemicznymi stosowanymi w odniesieniu do tego okresu historii Ziemi. Oznacza to, że możemy wykryć moment, w którym poziom tego pierwiastka w oceanach po raz pierwszy przekroczył około 10 mikromoli na litr – kilka procent współczesnego poziomu. Dla porównania, dzisiejsze oceany zawierają średnio około 170 mikromoli rozpuszczonego tlenu na litr. Początkowo nie była to duża zawartość, ale w wodach, które wcześniej były prawie całkowicie pozbawione tego pierwiastka stanowiło to znaczący krok” – tłumaczy Sune Nielsen z Woods Hole Oceanographic Institution.
.Jak podkreślają naukowcy, odkrycie to wskazuje, tlen w ziemskich oceanach zaczął gromadzić się wcześniej i szybciej niż do tej pory zakładano, co może wpłynąć na rozumienie przez badaczy tego, w jaki sposób nasza planeta stała się przyjazna dla złożonych form życia.
Oprac. EG
