今日の気候変動は、20億年以上前に地球上で繰り広げられた化学戦争へのろうそくを保持していません。
植物が光合成の力を発見する前は、単細胞生物は日光ではなく化学物質で生き残り、水素、メタン、硫黄などのおいしい化合物を燃やしていました。 酸素なしで生きているこれらの「嫌気性菌」は、藍藻と呼ばれる青緑色の藻類が光合成を進化させ、酸素を吐き出し始めたときに毒殺されました。 反応性の高いガスは嫌気性細胞内の金属やタンパク質と結合し、それらを殺します。 しかし、シアノバクテリアは繁栄し、日光を砂糖に変え、酸素を廃棄物として排泄しました。
岩石中の酸素レベルは25億年前から突然上昇し、”大酸化事象”と呼ばれるスパイク。”このジャンプは、シアノバクテリアが光合成を進化させたときの証拠として長い間保持されていた。 しかし、Nature Geoscience誌に掲載された今日（3月23日）の研究では、この酸素スパイクのずっと前に、最も初期の太陽愛好家が現れたことを示唆するデータが増えてい
多くの研究者は、30億年前に地球上に最初の光合成生物が住んでいたと考えています。 そして、古いマスター絵画の下に隠されたイメージを見つけるアート修復者のように、これらの科学者は、地球の最初の息の新しい絵を発見しています。
重金属
この新しい研究では、エール大学の地球化学者Noah Planavskyらは、南アフリカの29億5000万年前の岩石中のモリブデンと鉄のレベルを分析した。 岩は、海岸近くの浅い海の設定で、水の中に敷設されました。 金属は光合成のマーカーとして役立つ。 モリブデン同位体、または陽子の同じ数が、中性子の異なる数を持つ要素は、マンガン酸化、酸素の高レベルを必要とするプロセスを追跡し、Planavskyは言いまPlanavsky氏によると、
pongola Supergroupの岩石中の化学的痕跡は、シアノバクテリアが海面水中で酸素を生産していることを示している。 「私たちの研究は、海洋に局在するシアノバクテリアの生産があったことをあなたに伝えています」と彼はLive ScienceのOur Amazing Planetに語った。
南アフリカのポンゴラ岩に関する別の最近の研究では、科学者たちは30億年前の大気中の酸素レベルを推定するためにクロム同位体を調べた。 結果は、大気中の酸素が非生物学的化学反応によって説明できるよりも約100,000倍高かったことを示唆している、研究によると、9月に発表された。 26,2013,ジャーナルNatureで.
「この2つの研究は非常に補完的だ」とPlanavsky氏は述べた。 「私たちはシアノバクテリアの存在の独立した証拠を提供しています。 私たちは地表の海洋プロセスを追跡していますそして彼らは地上のプロセスを追跡しています。”
しかし、カリフォルニア州パサデナのカリフォルニア工科大学の地質生物学者であるウッドワード-フィッシャーは、カリフォルニア州パサデナの地質学者である。、微量金属技術はさらなる検証が必要であることに注意してください。 両方の分析方法は、ちょうど約十年古いであり、非常に古い岩でテストされています。 「それらから派生した私たちの解釈の質は少し不確実なままです」と、どちらの研究にも関与していないフィッシャーは言いました。 “公平に言えば、私たちは今日のモリブデンとクロムのサイクルを理解していません。”
どちらが最初に来たのですか？
深い時間を覗き込むためのより敏感な技術が出現するにつれて、新たな議論が浮上しました：微生物は私たちの惑星の最初の息を汲み上げたのか、
新たな証拠は、酸素レベルが最初のシアノバクテリアが光合成を進化させてから大酸化事象までの500万年の間にジェットコースターに乗ったことを示唆している。 それは人生のための長い時間です—それは地球の最初の三葉虫と人間の間の時間とほぼ同じです。
一部の研究者は、大陸のサイズが大きくなるにつれて、地球自体が酸素レベルを高める役割を果たしたと考えています。 地殻の浸食と火山の変化する性質—より大きな大陸は、水中の爆発ではなく、大気中にガスを噴出するより多くの陸上の噴火を意味します。 これらの地質学的変化は、シアノバクテリアと協調して地球の大気を酸素に向かって押し込んだ可能性があります。
「これについて本当に興味深いのは、地球の歴史の主要な転換点における生物進化と地質進化の相対的な役割です」とPlanavsky氏は述べています。 “それが私たちの研究を推進しているものです。”
Becky Oskinに電子メールを送るか、彼女の@beckyoskinに従ってください。 私たちに従ってください@OAPlanet、FacebookやGoogle+。 Live ScienceのOur Amazing Planetの元の記事。
最近のニュース