Dlaczego w ziemskiej atmosferze pojawił się tlen? To zasługa nie tylko sinic

Gdyby miliardy lat temu w ziemskiej atmosferze nie zaczął gromadzić się tlen, życie na Ziemi byłoby znacznie uboższe. Nie byłoby na niej na przykład zwierząt, w tym oczywiście i nas. Potrzebujemy tlenu do spalenia tłuszczów i węglowodanów, czyli wyprodukowania energii napędzającej wszystkie nasze procesy życiowe.

Przez pierwsze 2 mld lat ziemska atmosfera była praktycznie pozbawiona wolnego tlenu. Pojawił się on dopiero w wyniku działalności sinic – jednokomórkowych organizmów, które prawdopodobnie jako pierwsze nauczyły się magicznej sztuczki z udziałem wody, dwutlenku węgla i światła słonecznego, czyli fotosyntezy. Dzięki niej zdobywały związki organiczne potrzebne do życia, a tlen cząsteczkowy był produktem ubocznym – zbędnym i niezwłocznie oddawanym do otoczenia.

Ten odpad nie zacząłby się jednak gromadzić w atmosferze, gdyby nie jeszcze jeden czynnik: drobiny mineralne, czyli iły i muły – twierdzą na łamach marcowego wydania „Nature Geoscience” naukowcy z University of Leeds. Rzecz w tym, że sinice po śmierci opadały na dno, a ich martwe ciałka zaczynały być rozkładane przez inne organizmy, które do tego celu pobierały z atmosfery tlen cząsteczkowy. Bilans wynosił więc zero (tlenu). A raczej wynosiłby, gdyby nie to, że muły i iły otaczały tak skutecznie część martwych sinic, że te nie mogły zostać rozłożone. „W efekcie jakaś część tlenu, wyprodukowanego przez sinice za życia, nie mogła zostać skonsumowana. Jego nadwyżka zaczęła gromadzić się w powietrzu” – mówi współautorka badań Caroline Peacock. Ów przełomowy moment nastąpił 2,2–2,4 mld lat temu. Stężenie tlenu w atmosferze wzrosło wówczas z wartości praktycznie zerowych do poziomu ok. 1 proc.

Nie był to jednak koniec zagadki. Sinice pojawiły się na Ziemi co najmniej miliard lat wcześniej. Dlaczego więc na wolny tlen trzeba było czekać tak długo? Ponieważ przez cały ten czas na dnie oceanów nie było bogatych w żelazo okruchów mineralnych, które mogłyby odciąć tlenowi dostęp do martwych organizmów – brzmi odpowiedź badaczy.

„Odpowiednie cząsteczki zostały dostarczone dopiero wtedy, gdy na planecie powstały pierwsze większe kontynenty. Mineralny drobiazg, zmywany do oceanów, był produktem ich niszczenia przez erozję i denudację” – mówi Peacock. Jej zespół przeprowadził testy laboratoryjne, podczas których „dobierano” właściwą kompozycję geochemiczną osadów skutecznie izolujących martwą materię organiczną i uniemożliwiających jej rozkład. „To mogły być tylko okruchy pochodzenia lądowego” – podsumowuje badaczka. Wygląda na to, że to pojawienie się kontynentów do pewnego stopniu przesądziło o przyszłości życia na Ziemi.

To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.