Vedci už dlho trápia, prečo kyslík prekvital v zemskej atmosfére, počnúc asi 2,4 miliardami rokov.
Nazýva sa „Veľká oxidačná udalosť“, „prechod„ nezvratne zmenil povrchové prostredie na Zemi a nakoniec umožnil pokročilý život, “uviedol Dominic Papineau z Geofyzikálneho laboratória Carnegieho inštitúcie.
Papineau teraz spoluautorom novej štúdie v časopise príroda, ktorý odhaľuje nové stopy tajomstva starovekých sedimentárnych hornín.
Výskumný tím vedený Kurtom Konhauserom z University of Alberta v Edmontone analyzoval zloženie stopových prvkov sedimentárnych hornín známych ako pásové železné útvary alebo BIF z desiatok rôznych miest po celom svete, vo veku od 3 800 do 550 rokov. milióny rokov. Pásové železné útvary sú jedinečné ložiská položené vodou, ktoré sa často nachádzajú v extrémne starých vrstvách hornín, ktoré sa vytvorili pred tým, ako atmosféra alebo oceány obsahovali dostatok kyslíka. Ako už názov napovedá, sú vyrobené zo striedajúcich sa pásov železa a silikátových minerálov.
Obsahujú tiež malé množstvá niklu a ďalších stopových prvkov. A vedci si myslia, že história niklu môže odhaliť tajomstvo vzniku moderného života.
Nikel existuje v dnešných oceánoch v stopových množstvách, ale bol až 400-krát hojnejší v prvotných oceánoch Zeme. Mikroorganizmy produkujúce metán, nazývané metanogény, prosperujú v takýchto prostrediach a metán, ktorý uvoľňujú do atmosféry, mohol brániť hromadeniu plynného kyslíka, ktorý by reagoval s metánom na výrobu oxidu uhličitého a vody.
Pokles koncentrácie niklu by viedol k „hladomoru niklu“ pre metanogény, ktoré sa spoliehajú na enzýmy na báze niklu pre kľúčové metabolické procesy. Riasy a iné organizmy, ktoré uvoľňujú kyslík počas fotosyntézy, používajú rôzne enzýmy, a tak by bol hladom niklu menej ovplyvnený. V dôsledku toho by sa metán v atmosfére znížil a boli by stanovené podmienky na zvýšenie obsahu kyslíka.
Vedci zistili, že hladiny niklu v BIF začali klesať približne pred 2,7 miliardami rokov a pred 2,5 miliardami rokov bola približne polovica svojej skoršej hodnoty.
„Načasovanie sa hodí veľmi dobre. Pokles niklu mohol pripraviť pôdu pre Veľkú oxidačnú udalosť, “uviedol Papineau. "A z toho, čo vieme o živých metanogénoch, nižšie hladiny niklu by vážne obmedzili produkciu metánu."
Pokiaľ ide o dôvod, prečo nikel v prvom rade klesol, vedci poukazujú na geológiu. V predchádzajúcich fázach zemskej histórie, zatiaľ čo jej plášť bol mimoriadne horúci, by lávy zo sopečných erupcií boli v nikle relatívne vysoké. Erózia by umývala nikel do mora, pričom by udržiavala vysokú úroveň. Ale ako sa plášť ochladil a chémia lávy sa zmenila, sopky vytiahli menej niklu a menej by si našlo cestu k moru.
"Niklové spojenie nebolo niečo, o čom predtým niekto uvažoval," uviedol Papineau. "Je to iba stopový prvok v morskej vode, ale naša štúdia naznačuje, že to mohlo mať obrovský vplyv na životné prostredie Zeme a na históriu života."
Zdroj: Carnegie Institution for Science, prostredníctvom Eurekalert.
