Hapniku osakaal Maa atmosfääris püsis pärast esimeste fotosünteesi tekitavate mikroobide ilmumist äärmiselt madal, tingituna asjaolust, et iidsete mandrite kivimid imendasid aktiivselt selle molekule, takistades neil akumuleeruda ookeanis ja õhus, selgub ajakirjas Nature Geoscience avaldatud artiklist.
Maa atmosfääri küllastumine hapnikuga võib tekkida igal hetkel. Selleks oli vaja ainult mandrite “õiget” keemilist koostist. Leidsime, et mandrite keemia muutus dramaatiliselt just siis, kui planeet primaarses ookeanis hakkas kogunema hapnikku, “räägib Matthijs Smit Kanadas Vancouveris asuva Briti Columbia ülikoolist.
Nagu tänapäeval teadlased usuvad, ei sarnanenud kauges minevikus asuv Maa tänapäevaga - atmosfääris polnud hapnikku ja palju süsinikdioksiidi ning metaani. Selle vetes, mis meenutasid paksu supi keetmist temperatuuril ja konsistentsil, asustasid veidraid ekstremofiilseid baktereid, mille jälgi mikroobide kolooniate omapäraste “tekkide” kujul leidub teadlasi sageli Maa vanimatest kivimitest.
Keegi ei tea täpselt, millal elu sündis - on vastuolulisi tõendeid selle kohta, et see eksisteeris juba 3,3-3,7 miljardit aastat või isegi 4 miljardit aastat tagasi, tegelikult kohe pärast Maa ja Kuu moodustumise lõpuleviimist ja nende "pommitamise" lõppu suured asteroidid ja komeedid, mis tõid Maale "elu tellised".
See elu kestis Smithi sõnul kuni selleni, mida geoloogid nimetavad "suureks hapnikukatastroofiks". Umbes 2,4–2,32 miljardit aastat tagasi tõusis hapniku kontsentratsioon atmosfääris järsult, tõustes täna 0,0001% -lt 21% -ni. Selle esinemise põhjuseks peetakse tänapäeval esimesi fotosünteesi tekitavaid organisme - tsüanobaktereid, mis puhastasid atmosfääri CO2 ja täitsid selle hapnikuga.
Teisest küljest, nagu teadlased märgivad, jääb ebaselgeks, mis täpselt piiras hapniku kontsentratsiooni kasvu vees ja Maa atmosfääris neis sadades miljonites aastatel, kui sinivetikad juba eksisteerisid planeedi primaarses ookeanis.
Mõned teadlased väidavad, et "ekstra" hapnik absorbeerus Maa primaarsetes mandri kivimites, mis moodustusid ajal, mil atmosfääris hapnikku praktiliselt polnud. Teised usuvad, et hapniku "absorbeerija" rolli võtsid põhjas kogunenud elusorganismide jäänused Maa ookeanid on sadu miljoneid aastaid vanad.
Smith ja tema kolleeg Klaus Mezger Berni ülikoolist (Šveits) leidsid esimese hüpoteesi kasuks uusi tõendeid, analüüsides kümnete tuhande koorikuproovi keemilist koostist, mis moodustusid kaua enne "hapnikukatastroofi" algust ja ajal, mil hapniku osakaal atmosfääris kasvas kiireimas tempos.
Reklaamvideo:
Selle analüüsi jaoks kasutasid teadlased leidlikku tehnikat - nad mõõtsid nendes kivimites kroomi ja uraani proportsioone, mis reageerivad kivimite hapniku ja veega hävitamise protsessile erinevalt. Järelikult, mida suuremad on need erinevused, seda kauem ja tugevamini tegutsesid need kivimid, mis võimaldab mõista, millist rolli mängisid maailma mandrid selle hapnikuvarude tekkimisel.
Nagu need mõõtmised näitasid, hakkasid mandri kivimite kroomi ja hapniku proportsioonid muutuma umbes kolm miljardit aastat tagasi, mis langeb kokku esimeste fotosünteesi tekitavate organismide ilmumisega. Ligikaudu 300 miljonit aastat enne "hapnikukatastroofi" muutub nende osakaal järsult, mis näitab sama järsku muutust ühe tüüpi kivimilt teisele, mis hapnikku peaaegu ei absorbeerinud. See oli teadlaste sõnul "hapnikukatastroofi" alguse põhjus, mis muutis järsult Maa ja selle esimeste elanike välimust ning muutis selle sobivaks inimeste ja teiste tänapäevaste elusolendite eksisteerimiseks.
