Niemal wszystkie organizmy na świecie potrzebują do życia tlenu. Jak ustalili naukowcy, pierwsze znaczące ilości tego pierwiastka zaczęły pojawiać się w ziemskiej atmosferze około 2,4 miliarda lat temu. 100 milionów lat wcześniej miało jednak dojść do pierwszego uwolnienia tlenu na Ziemi. Co wywołało to zjawisko?
Początki tlenu na Ziemi
Według najnowszych badań to wulkany mogły doprowadzić do pierwotnego natlenienia ziemskiej atmosfery. Naukowcy doszli do takich wniosków po analizie zapisów z australijskiej formacji skalnej Mount McRae Shale. Ta ukształtowała się jeszcze przed tzw. katastrofą tlenową około 2,4 miliarda lat temu.
Poziom rtęci w skałach wskazuje na erupcje wulkanów, będące źródłem bogatej w minerały lawy i popiołu. Cenne związki miały dostać się do wody i tam umożliwić rozwój sinicom oraz innym organizmom jednokomórkowym, a tym samym rozpocząć pompowanie tlenu.
– Nasze badanie dowodzi, że wyższy poziom tlenu wynikał ze wzrostu jego produkcji, a nie zmniejszenia zużycia przez skały lub inne nieożywione formy – tłumaczy Roger Buick, geolog z Uniwersytetu Waszyngtońskiego – To ważne, ponieważ tlen ma fundamentalne znaczenie w atmosferze, jest największym motorem ewolucji życia – dodaje.
Kolejnym potwierdzeniem dla tezy naukowców mają być ślady procesów wietrzenia skał. Wraz ze wzrostem poziomu rtęci, doprowadzały do zwiększenia stężenia fosforu, uważanego za kluczowy pierwiastek w aktywności biologicznej.
– Podczas wietrzenia świeże skały bazaltowe rozpuszczały się, uwalniając jednocześnie cenny fosfor. To pozwoliło wyżywić drobnoustroje żyjące w płytkich wodach. Produktem ubocznym procesów biologicznych było nagłe podwyższenie poziomu tlenu w atmosferze – wyjaśnia Jana Mexinerova, astrobiolog z Uniwersytetu Waszyngtońskiego.
Nie wiadomo, gdzie dokładnie miało dojść do życiodajnych aktywności wulkanicznych, jednak zapisy geologiczne wskazują na tereny dzisiejszych Indii i Kanady.
Kolejne pytania bez odpowiedzi
Niewykluczone, że wcześniej dochodziło do innych skoków tlenu jeszcze zanim ziemska atmosfera zaczęła się kształtować. Nawet jeśli badanie naukowców z Waszyngtonu wyjaśnia tylko jedno z wielu podobnych zjawisk, to jest i tak źródłem bardzo cennych informacji o ewolucji życia na naszej planecie.
Odkrycie geologów otwiera furtkę do kolejnych pochodnych badań poświęconych między innymi zmianom klimatycznym i dostosowaniu się do życia z mniejszą ilością tlenu lub poszukiwaniu życia w kosmosie. W pierwszej kolejności badacze będą chcieli jednak ustalić, jak to możliwe, że Ziemia zachowała się w swojej podstawowej formie aż do tzw. katastrofy tlenowej.
