Dünya. İmaj kredisi: NASA Ayrıntı için tıklayınız
Dünyadaki yaşam tarihi, atmosferdeki oksijenin görünümü ile yakından bağlantılıdır. Mevcut bilimsel fikir birliği, 2.4 milyar yıl kadar önce Dünya atmosferinde önemli miktarlarda oksijenin ortaya çıktığını ve atmosferik oksijede daha sonra, belki de yaklaşık 600 milyon yıl önce meydana gelen ikinci büyük bir artışın olduğunu savunuyor.
Bununla birlikte, Maryland Üniversitesi jeologlarının yeni bulguları, atmosferik oksijendeki ikinci sıçramanın aslında çok daha erken başlamış olabileceğini ve daha önce düşünüldüğünden daha yavaş gerçekleştiğini göstermektedir. Bulgular, Maryland'da geliştirilen eski ortamlarda mikrobiyal yaşamı izlemek için yeni bir araç kullanılarak mümkün hale getirildi. Ulusal Bilim Vakfı ve NASA tarafından finanse edilen çalışma, Science'ın 2 Aralık sayısında yayınlandı.
Lisansüstü araştırmacı David Johnston, araştırma bilim adamı Boswell Wing ve Maryland Üniversitesi jeoloji ve Dünya Sistem Bilimi Disiplinlerarası bölümünde meslektaşları, eski denizleri kurmak için nadir bir kükürt izotopunun (33S) yüksek hassasiyetli ölçümlerini kullanan uluslararası bir araştırmacılar ekibini yönetti. kükürt orantısızlaştırıcı prokaryotlar olarak bilinen mikroplar, daha önce düşünülenden neredeyse 500 milyon yıl önce geniş ölçüde aktifti.
Bu kükürt orantısızlaştırıcı bakteriler tarafından kullanılan ara sülfür bileşikleri, sülfür minerallerinin oksijen gazına maruz bırakılmasıyla oluşur. Bu nedenle, bu tür bakteriler tarafından yaygın aktivite kanıtları, bilim adamları tarafından artan atmosferik oksijen içeriğinin kanıtı olarak yorumlanmıştır.
Yazarlar, “Bu ölçümler kükürt bileşiği orantısızlığının kükürt döngüsünün [1.3 milyon yıl önce] aktif bir parçası olduğunu ve ilerleyen Dünya yüzey oksijenlenmesinin [orta Proterozoik] karakterize etmiş olabileceğini ima ediyor.”
Proterozoik, Dünya tarihinde yaklaşık 2,4 milyar yıl öncesinden 545 milyon yıl öncesine kadar geçen süredir.
Johnston, “Bulgular ayrıca yeni 33S tabanlı araştırma yönteminin eski ortamlardaki mikrobiyal yaşamın varlığını ve karakterini benzersiz bir şekilde izlemek ve eylemdeki evrime bir bakış sağlamak için kullanılabileceğini gösteriyor. “Bu yaklaşım astrobiyolojik dünyada ve ötesinde erken yaşam arayışında önemli yeni bir araç sağlıyor.”
Soluduğumuz Hava
Gezegenimiz yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştuğunda, Dünya üzerindeki tüm oksijen kimyasal olarak diğer elementlere bağlıydı. Kuvars ve diğer silikat mineralleri gibi katı bileşiklerde, su gibi sıvı bileşiklerde ve kükürt dioksit ve karbon dioksit gibi gazlı bileşiklerde bulunur. Serbest oksijen - nefes almamıza izin veren ve tüm ileri yaşam için gerekli olan gaz - pratik olarak yoktu.
Bilim adamları, atmosferde oksijen görünümünün oksijen seviyelerinde iki ayrı sıçrama ile işaretlendiğini uzun zamandır düşünüyorlardı. Son yıllarda, araştırmacılar Maryland Üniversitesi jeoloğu James Farquhar ve Maryland meslektaşları tarafından 2.4 milyar yıl önce Dünya atmosferinde önemli miktarda oksijenin ortaya çıktığını kesin olarak belirlemek için geliştirilen bir yöntem kullandılar. Bazen “Büyük Oksidasyon Olayı” olarak adlandırılan bu artış, Proterozoik dönemin başlangıcına işaret eder.
Genel bir bilimsel fikir birliği, atmosferik oksijendeki ikinci büyük artışın 600 milyon yıl önce gerçekleştiğini ve oksijenin o zamana yakın modern seviyelere yükseldiğini belirtti. Çok hücreli hayvanların kanıtı ilk olarak bu süre zarfında jeolojik alanda ortaya çıkar.
Wing, “Atmosferik oksijendeki ikinci büyük artışın hızlı ve kademeli mi yoksa yavaş ve ilerici mi olduğu hakkında çok fazla tartışma oldu” dedi. "Sonuçlarımız, ikinci yükselişin aşamalı olduğu ve 0.6 milyar yıl yerine 1.3 milyar yıl önce başladığı fikrini destekliyor."
Johnston'a ek olarak, Wing’in 2 Aralık tarihli makalesinde yer alan Maryland yazarları jeoloji meslektaşları James Farquhar ve Jay Kaufman. Grupları, alan araştırması, kaya örneklerinin laboratuvar analizi, jeokimyasal modeller, kükürt içeren gazlarla fotokimyasal deneyler ve mikrobiyal deneylerin bir kombinasyonunu kullanarak kükürt izotopları ve Dünya atmosferinin gelişimi arasındaki bağlantıları belgelemek için çalışıyor.
Maryland Üniversitesi'nden David T. Johnston, Boswell A. Wing, James Farquhar ve Alan J. Kaufman tarafından “Mezoproterozoikte aktif mikrobiyal kükürt orantısızlığı”; Harald Strauss, Üniversite Yönetimi; Timothy W. Lyons, Kaliforniya Üniversitesi, Riverside; Tennessee Üniversitesi Linda C. Kah; Donald E. Canfield, Güney Danimarka Üniversitesi: Science, 2 Aralık 2005.
Orijinal Kaynak: UM Haber Bülteni
