dagens klimaendringer holder ikke et lys til den kjemiske krigføringen som ble ført på Jorden for mer enn 2 milliarder år siden.
før planter oppdaget kraften i fotosyntese, overlevde encellet liv på kjemikalier, ikke sollys, brenner gjennom hydrogen, metan og svovel, blant andre yummy forbindelser. Disse «anaerober» som lever uten oksygen ble forgiftet da blågrønne alger kalt cyanobakterier utviklet fotosyntese og begynte å ekspandere oksygen. Den svært reaktive gassen kombinerer med metaller og proteiner i anaerobe celler, dreper dem. Men cyanobakterier blomstret, snu sollys til sukker og utskille oksygen som avfall.
Oksygennivået i bergarter plutselig stige starter 2,5 milliarder år siden – en pigg kalt » Stor Oksidasjon Hendelse.»Hoppet ble lenge holdt opp som bevis for når cyanobakterier utviklet fotosyntese. Men en studie publisert i Dag (23. Mars) i tidsskriftet Nature Geoscience knytter seg til en voksende mengde data som tyder på at de tidligste solelskere dukket opp lenge før denne oksygenpiken.
Mange forskere tror nå at de første fotosyntetiske organismene levde på Jorden for 3 milliarder år siden. Og som kunst restauratører som finner et skjult bilde under Et Gammelt Mestermaleri, oppdager disse forskerne et nytt bilde Av Jordens første pust.
Tungmetaller
I Den nye studien analyserte Yale University geokemist Noah Planavsky og hans kolleger nivåer av molybden og jern i 2, 95 milliarder år gamle bergarter fra Sør-Afrika. Steinene ble lagt ned i vann, i et grunt hav innstilling nær kysten. Metallene tjener som markører for fotosyntese. Molybdenisotoper, eller elementer med samme antall protoner, men et annet antall nøytroner, sporer manganoksidering, en prosess som krever høye nivåer av oksygen, Sa Planavsky.
de kjemiske sporene i bergarter, Fra Pongola Supergruppen, indikerer at cyanobakterier produserte oksygen i havoverflatevann, Sa Planavsky. «Vår studie forteller deg at det var lokalisert cyanobakterieproduksjon i havene,» fortalte Han Live Science ‘ S Our Amazing Planet.
i en annen nylig studie, også På Sør-Afrikas pongola-bergarter, så forskerne på kromisotoper for å estimere atmosfæriske oksygennivåer for 3 milliarder år siden. Resultatene tyder på at atmosfærisk oksygen var omtrent 100.000 ganger høyere enn det som kunne forklares av ikke-biologiske kjemiske reaksjoner, ifølge forskningen, publisert September. 26, 2013, i tidsskriftet Nature.
» de to studiene er ganske komplementære, » Sa Planavsky. «Vi gir uavhengige bevis på tilstedeværelsen av cyanobakterier. Vi sporer overflateprosesser i havet, og de sporer terrestriske prosesser.»
Men Woodward Fischer, en geobiolog Ved Caltech I Pasadena, Calif., advarer om at spormetallteknikkene trenger ytterligere validering. Begge analysemetodene er omtrent et tiår gamle og blir testet i ekstremt gamle bergarter. «Kvaliteten på våre tolkninger som er avledet fra dem, er fortsatt litt usikker,» sa Fischer, som ikke var involvert i begge studier. «I all rettferdighet forstår vi ikke molybden og krom syklusen i dag.»
Som kom først?
Etter hvert som mer følsomme teknikker dukker opp for å kikke inn i dyp tid, har en ny debatt oppstått: har mikrober pumpet planetens første pust, eller har miljøendringer presset planeten til oksygenrikhet?
Nye bevis tyder på at oksygennivået tok en berg-og dalbane i 500 millioner år mellom da de første cyanobakteriene utviklet fotosyntese og Den Store Oksidasjonshendelsen. Det er lang tid for livet-det er omtrent det samme som tiden Mellom Jordens første trilobitter og mennesker.
Noen forskere tror At Jorden selv spilte en rolle i å øke oksygennivået etter hvert som kontinenter vokste i størrelse. Erosjon av skorpen og vulkanens skiftende natur-større kontinenter betyr flere landbaserte utbrudd som spytter ut gass i atmosfæren, i stedet for undervannsblaster. Disse geologiske skiftene kunne ha presset Jordens atmosfære mot oksygen i samspill med cyanobakteriene.
» Det som er veldig spennende med dette er den relative rollen som biologisk evolusjon versus geologisk evolusjon i de store vendepunktene I Jordens historie, » Sa Planavsky. «Det er det som driver vår forskning.»
Send E-Post Til Becky Oskin eller følg henne @ beckyoskin. Følg oss @OAPlanet, Facebook Og Google+. Dette er En artikkel På Live Science ‘ S Our Amazing Planet.
Siste nytt