Земља. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Историја живота на Земљи уско је повезана са појавом кисеоника у атмосфери. Постојећи научни консензус сматра да су се значајне количине кисеоника први пут појавиле у Земљиној атмосфери пре отприлике 2,4 милијарде година, док се други велики пораст атмосферског кисеоника догодио много касније, можда пре око 600 милиона година.
Међутим, нова открића геолога Универзитета Мериленд сугерирају да је други скок атмосферског кисеоника заправо можда почео знатно раније и догодио се постепеније него што се раније мислило. Открића су омогућена помоћу новог алата за праћење живота микроба у древним окружењима развијеним у Мериленду. Рад финансиран од стране Националне научне фондације и НАСА-е, дело се појављује у броју за 2. децембар науке.
Дипломирани истраживач Давид Јохнстон, научник истраживања Босвелл Винг и његове колеге са Одељења за геологију и науку о земаљском систему Интердисциплинарни центар Универзитета Мариланд, водили су међународни тим истраживача који је користио високо прецизна мерења ретког изотопа сумпора, 33С, да би утврдили ту древну марину микроби познати као диспропорционални сумпорни прокариоти били су широко активни скоро 500 милиона година раније него што се раније мислило.
Међупредметена сумпорна једињења која користе ове сумпорне диспропорционалне бактерије настају излагањем сулфидних минерала гасу кисеонику. Стога су научници интерпретирали доказе о широкој активности ове врсте бактерија као доказ повећаног садржаја кисеоника у атмосфери.
„Ова мерења подразумевају да је диспропорционалност сумпорних једињења била активни део циклуса сумпора до пре [1,3 милиона година], а да је прогресивна оксигенација земљине површине можда окарактерисала [средњу протерозојску]“, пишу аутори.
Протерозоик је период у историји Земље од пре око 2,4 милијарде година до 545 милиона година.
„Налази такође показују да се нова метода истраживања заснована на 33С може користити за јединствено праћење присуства и карактера живота микроба у древним окружењима и пружање погледа на еволуцију у деловању“, рекао је Јохнстон. „Овај приступ пружа значајно ново средство у астробиолошкој потрази за раним животом на Земљи и шире.“
Зрак који дишемо
Када се наша планета формирала пре неких 4,5 милијарди година, готово сав кисеоник на Земљи је био хемијски везан за друге елементе. Било је у чврстим једињењима попут кварца и других силикатних минерала, у течним једињењима попут воде и у гасовитим једињењима попут сумпорног диоксида и угљен диоксида. Слободног кисеоника - гаса који нам омогућава дисање и који је неопходан за сав напредни живот - практично није било.
Научници дуго мисле да су појаву кисеоника у атмосфери обележила два различита скока нивоа кисеоника. Последњих година истраживачи су користили методу коју су развили геолог Универзитета Мериленд Џејмс Фаркхар и колеге из Мерилендана да би коначно утврдили да су се значајне количине кисеоника први пут појавиле у Земљиној атмосфери пре око 2,4 милијарде година. Понекад назван „великим оксидацијским догађајем“, ово повећање означава почетак протерозојског периода.
Општи научни консензус такође сматра да се други велики пораст атмосферског кисеоника догодио пре око 600 милиона година, при чему је кисеоник порастао на близу модерног нивоа у то време. Доказ о вишећелијским животињама први пут се појављује у геолошком времену.
"Било је доста дискусија о томе да ли је други велики пораст атмосферског кисеоника био брз и корак, или спор и прогресиван", рекао је Винг. „Наши резултати подржавају идеју да је други успон био прогресиван и почео пре око 1,3 милијарде година, а не пре 0,6 милијарди година.“
Поред Јохнстона, Винг-ови Мариланд коаутори у раду од 2. децембра су колеге из геологије Јамес Фаркухар и Јаи Кауфман. Њихова група ради на документовању веза између изотопа сумпора и еволуције Земљине атмосфере користећи комбинацију теренског истраживања, лабораторијске анализе узорака стена, геохемијских модела, фотохемијских експеримената са гасовима који носе сумпор и микробиолошких експеримената.
„Активна микропропорција сумпора у мезопротерозоју“ Давид Т. Јохнстон, Босвелл А. Винг, Јамес Фаркухар и Алан Ј. Кауфман, Университи оф Мариланд; Харалд Страусс, Университ? Т М? Нстер; Тимотхи В. Лионс, Калифорнијски универзитет, Риверсиде; Линда Ц. Ках, Универзитет у Тенесију; Доналд Е. Цанфиелд, Универзитет Јужна Данска: Наука, 2. децембра 2005.
Изворни извор: УМ Невс Релеасе