오늘날의 기후변화는 20 억년 전 지구에서 벌어진 화학전쟁의 촛불이 아니다.
식물이 광합성의 힘을 발견하기 전에 단세포 생명체는 햇빛이 아닌 화학 물질에서 살아 남았고 다른 맛있는 화합물 중에서 수소,메탄 및 황을 통해 연소되었습니다. 산소없이 살는이”혐기성 균”은 시아 노 박테리아라고 불리는 청녹색 조류가 광합성을 진화하고 산소를 내뿜기 시작했을 때 중독되었습니다. 반응성이 높은 가스는 혐기성 세포에서 금속 및 단백질과 결합하여 그들을 죽입니다. 그러나 시아 노 박테리아는 번성하여 햇빛을 설탕으로 만들고 산소를 폐기물로 배출했습니다.
암석의 산소 수준은 25 억 년 전부터 갑자기 상승하여”큰 산화 사건”이라고 불리는 급증.”점프는 시아 노 박테리아가 광합성을 진화했을 때의 증거로 오랫동안 유지되었습니다. 그러나 자연 지구 과학 저널에 오늘(3 월 23 일)발표 된 연구는 최초의 태양 애호가가 산소 스파이크 오래 전에 등장 제안 데이터의 성장 몸을 결합한다.
많은 연구자들은 최초의 광합성 유기체가 30 억 년 전에 지구에 살았다고 생각한다. 그리고 오래된 마스터 페인팅 아래에서 숨겨진 이미지를 찾는 예술 복원 자처럼이 과학자들은 지구의 첫 번째 호흡에 대한 새로운 그림을 발견하고 있습니다.
중금속
새로운 연구에서 예일 대학 지구 화학자 노아 플라 나브 스키와 그의 동료들은 남아프리카의 29 억 5 천만년 된 암석에서 몰리브덴과 철의 수준을 분석했습니다. 바위는 해안 근처의 얕은 바다 설정에,물 속에 누워 있었다. 금속은 광합성의 마커 역할을합니다. 몰리브덴 동위 원소,또는 양성자의 같은 수 있지만 중성자의 다른 번호와 요소,망간 산화,산소의 높은 수준을 필요로하는 과정을 추적,플라 나프 스키는 말했다.
폰골라 슈퍼그룹에서 나온 암석들의 화학적 흔적은 시아 노 박테리아가 해양 물 표면에 산소를 생산하고 있음을 나타낸다고 플라나 브 스키는 말했다. “우리의 연구는 바다에 지역화 된 시아 노 박테리아 생산이 있었다는 것을 말하고 있습니다.”그는 라이브 사이언스의 놀라운 행성에 말했다.
남아공의 폰골라 암석에 대한 최근의 또 다른 연구에서 과학자들은 30 억년 전에 대기 산소 수준을 추정하기 위해 크롬 동위 원소를 조사했습니다. 결과는 대기 산소가 비 생물학적 화학 반응에 의해 설명 될 수있는 것보다 약 100,000 배 더 높았다는 것을 시사한다. 26,2013,저널 자연.
“이 두 연구는 매우 보완 적이다”라고 플라 나프 스키는 말했다. “우리는 시아 노 박테리아의 존재에 대한 독립적 인 증거를 제공하고 있습니다. 우리는 지표 해양과정을 추적하고 있고,지표 해양과정을 추적하고 있습니다.”
그러나,우드워드 피셔,패서 디나,캘리포니아 공과 대학에서 지구 생물 학자.,추적 금속 기술이 추가 검증이 필요하다는 경고. 두 분석 방법 모두 약 10 년이 지났으며 매우 오래된 암석에서 테스트되고 있습니다. “그들로부터 파생 된 우리의 해석의 품질은 조금 불확실한 남아,”피셔는 말했다,누가 어느 연구에 참여하지 않았다. “공정하게 말하자면,우리는 오늘날 몰리브덴과 크롬주기를 이해하지 못합니다.”
누가 먼저 왔습니까?
깊은 시간을 들여다보기 위해 더 민감한 기술이 등장함에 따라 미생물이 우리 행성의 첫 번째 호흡을 펌핑 했습니까,아니면 환경 변화가 지구를 산소의 풍부함으로 밀어 넣었습니까?
새로운 증거는 산소 수준이 최초의 시아 노 박테리아가 광합성을 진화 시켰을 때와 큰 산화 사건 사이의 5 억 년 동안 롤러 코스터를 탔다는 것을 암시합니다. 그것은 지구 최초의 삼엽충과 인간 사이의 시간과 거의 같습니다.
일부 연구자들은 대륙의 크기가 커짐에 따라 지구 자체가 산소 수준을 높이는 역할을했다고 생각한다. 지각의 침식과 화산의 변화하는 성격-더 큰 대륙은 오히려 수중 폭발보다,대기로 가스를 분출 더 토지 기반의 폭발을 의미한다. 이러한 지질 학적 변화는 시아 노 박테리아와 협력하여 지구 대기를 산소로 밀어 넣을 수있었습니다.
“이것에 대해 정말로 흥미로운 것은 지구 역사의 주요 전환점에서 생물학적 진화와 지질 진화의 상대적 역할이다”라고 플라나브스키는 말했다. “그것이 우리의 연구를 주도하는 것입니다.”
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