Skąd wziął się tlen na Ziemi? Odpowiedź wcale nie jest oczywista
Potrzebny do życia tlen mógł pojawić się na Ziemi nawet 100 mln lat wcześniej, niż dotychczas przypuszczali naukowcy. To ważna informacja, która może pomóc m.in. w szukaniu życia poza naszą planetą.
Naukowcy do tej pory sądzili, że tlen na Ziemi po raz pierwszy w dużym stężeniu pojawił się w czasie tzw. katastrofy tlenowej, około 2,4 mld lat temu. Jednak badania skał z australijskiej góry McRae, której warstwy pochodzą ze wcześniejszego okresu, wykazały, że pierwsze większe stężenia tlenu były obecne w atmosferze 100 mln lat wcześniej, a najpewniej odpowiadały za to wulkany.
- Nasze badania wskazują na to, że wyższy poziom tlenu wynikał z jego zwiększonej emisji, niż słabszego pochłaniania przez skały lub inne nieożywione procesy - mówi geolog Roger Buick z Uniwersytetu Waszyngtonu. - To ważne, ponieważ obecność tlenu w atmosferze jest fundamentalna. To głównie on napędza ewolucję większych i bardziej skomplikowanych organizmów - dodaje naukowiec.
Zarówno zwiększona obecność rtęci, jak i ślady oksydacji, czyli wietrzenia skał, skłoniły naukowców do tezy, że to właśnie erupcje wulkaniczne i idące za tym większe stężenie fosforu, który jest kluczowy dla aktywności biologicznej, odgrywały główną rolę we wczesnym wzroście poziomu tlenu.
Choć nie wiadomo, gdzie dokładnie na Ziemi doszło do erupcji wulkanicznej, to zapisy geologiczne z m.in. współczesnych Indii oraz Kanady pokazują, że w tym czasie wulkany były aktywne.
- Podczas oksydacji, świeże skały bazaltowe powoli się rozpadały, emitując fosfor do rzek - powiedziała astrobiolog Jana Meixnerova z Uniwersytetu Waszyngtonu. - Ten karmił żyjące w płytkich strefach przybrzeżnych mikroby, które, jako produkt uboczny, wytwarzały tlen - stwierdził naukowiec.
Badacze zauważają, że na naszej planecie już wcześniej mogły być wyższe stężenia tlenu w atmosferze. Podkreślają jednak, że nawet jeżeli uda się wyjaśnić źródło tylko jednego z nich, to będzie to ważny element układanki, pozwalającej lepiej zrozumieć pierwsze momenty istnienia życia na Ziemi.
Zdaniem naukowców, odkrycia mogą pomóc także w analizie zmian klimatu. Zwiększające się i opadające poziomy stężenia tlenu w atmosferze musiały wymusić na organizmach przystosowanie się do nowych warunków.
Co więcej, badacze uważają, że wiedząc, do jakiego środowiska potrafią przystosować się znane nam mikroorganizmy, szukanie życia w kosmosie będzie łatwiejsze.
