Naujausi tyrimai atskleidė, kad senovės mikrobai, vadinami cianobakterijomis, galėjo praturtinti jūrų dugnus deguonimi šimtus milijonų metų anksčiau, nei Žemės atmosfera tapo deguoninga.
Geocheminė analizė atskleidžia ankstyvą deguonies buvimą
Geocheminė senovinių nuosėdų, susiformavusių maždaug prieš 2,6 milijardo metų, analizė rodo, kad deguonies impulsai galėjo prasiskverbti per dideles vandenyno sritis tuo metu. Tai leidžia manyti, kad cianobakterijos, mikroorganizmai, atsakingi už Žemės atmosferos oksidaciją, buvo daug labiau paplitusios, nei anksčiau manyta.
Kurtis Konhauzeris, geochemikas iš Alberto universiteto Edmontone, Kanadoje, kuris nedalyvavo tyrime, teigia: "Nauji duomenys rodo, kad ne tik cianobakterijos jau buvo išsivysčiusios, bet jų skaičius buvo didelis, ir jos netgi praturtino jūrų dugną deguonimi." Tai gali reikšti, kad aerobinės gyvybės formos galėjo išsivystyti jūrų dugne gerokai anksčiau, nei deguonis pateko į atmosferą.
Didysis oksidacijos įvykis ir cianobakterijų vaidmuo
Maždaug prieš 2,4 milijardo metų atmosferos deguonies lygis pirmą kartą padidėjo dėl cianobakterijų fotosintetinės veiklos. Šis reikšmingas pokytis, žinomas kaip Didysis oksidacijos įvykis, visam laikui pakeitė gyvybės evoliucijos kryptį.
Tyrimai apie ankstyvųjų jūrų dugno nuosėdų cheminę sudėtį rodo, kad cianobakterijos įgijo fotosintezės gebėjimą šimtus milijonų metų prieš Didįjį oksidacijos įvykį. Kai kurie mokslininkai mano, kad tuo metu šie mikrobai buvo apriboti tam tikromis senovės vandenynų sritimis, vadinamomis deguonies oazėmis. Tačiau dar neaišku, kokio dydžio buvo šios fotosintetinės gyvybės lopšiai.
Talio izotopų analizė atskleidžia deguonies buvimą
Šinmingas Čenas, geochemikas iš Šanchajaus Jiao Tong universiteto, ir jo kolegos tyrė senovinius molius iš Australijos ir Pietų Afrikos, sutelkdami dėmesį į talio elemento kiekį. Deguonimi turtinguose vandenyse susidaro mangano oksidai, kurie pašalina sunkesnius talio izotopus iš vandens. Šis procesas lemia mažesnį sunkaus talio kiekį jūrų dugno moliuose.
Tačiau norint, kad susidarytų toks modelis, deguonis turi būti pačiame jūrų dugne ir aplink jį. Todėl Čeno komanda, matuodama talio izotopų gausą senoviniuose moliuose, siekė rasti įrodymų apie regioninį deguonies buvimą vandenyne.
Talio duomenys parodė, kad vandenynas buvo deguonimi praturtintas bent regioniniu mastu maždaug prieš 2,65–2,5 milijardo metų. Šie laikotarpiai buvo atskirti deguonies neturinčiais intervalais. Čenas paaiškina, kad senovės jūrų deguonies lygis svyravo: "Tai nebuvo nuolatinis ir vienodas procesas arba tik viena kryptimi."
Įdomu tai, kad deguonies buvimo vandenyne atradimas prieš 2,5 milijardo metų sutampa su panašiais kitos tyrėjų grupės radiniais iš kitos molio formacijos Australijoje. Čenas sako: "Mes esame maždaug 1000 kilometrų nuo tos vietos. Šis atradimas rodo, kad deguonies banga apėmė didelę sritį, pavyzdžiui, seklią ir pakrantės zoną išilgai žemyninės plokštės."
Metodų pritaikymas gyvybės paieškai kitose planetose
Čeno komandos metodas, skirtas senovės deguonies aptikimui Žemėje, gali būti naudingas ieškant gyvybės kitose planetose. Jei mangano oksidų susidarymas išlieka vieninteliu žinomu procesu, galinčiu sukelti tokius talio pėdsakus, tai gali būti potencialiai įdomus biosignalas.
Tyrėjai savo išvadas paskelbė balandžio 26 d. žurnale "Nature Geoscience".
Išvada
Šie atradimai rodo, kad cianobakterijos galėjo praturtinti jūrų dugnus deguonimi gerokai anksčiau, nei Žemės atmosfera tapo deguoninga. Tai keičia mūsų supratimą apie ankstyvąją gyvybės evoliuciją ir deguonies vaidmenį joje.
Komentarai
Palikite komentarą