Tlen pojawił się na Ziemi miliony lat wcześniej

User Rating: / 0
KiepskiSuper 

Współcześnie tlen zajmuje sporą część atmosfery Ziemi: życiodajne cząsteczki O2 stanowią 21 procent powietrza, którym oddychamy. Jednak bardzo wcześnie w historii Ziemi O2 było rzadkością, jeśli nie zupełnie nieobecne w miksie pierwotnych gazów. Dopiero katastrofa tlenowa prawie 2,3 miliarda lat temu, gdy tlen zaczął pojawiać się w mierzalnych ilościach w atmosferze, doprowadziła do rozwoju organizmów oddychających tlenem, co do dziś stanowi podstawę życia.
wzór chemiczny cholesterolu

Najnowsze badanie sugerują, że O2 mogło pojawić się na Ziemi w tak zwanych „oazach tlenowych” w oceanach setki milionów lat zanim zadebiutowało w atmosferze. Naukowcy ze słynnej uczelni MIT znaleźli dowody, że małe organizmy tlenowe mogły ewoluować w kierunku przeżycia na ekstremalnie małych ilościach tego gazu w podmorskich oazach.

W eksperymentach laboratoryjnych były absolwent MIT Jacob Waldbauer pracując z prof. geobiologii Roger Summons i Dianne Newman odkrył, że drożdże - organizm mogący przetrwać z lub bez tlenu - jest w stanie wyprodukować związki tlenu nawet z malutkich kłębów tego gazu.

Wyniki sugerują, że wcześni przodkowie drożdży mogli radzić sobie przetwarzając niewielkie ilości O2 krążące w oceanach, zanim ten gaz wykryto w atmosferze. Zespół opublikował wyniki badań w zeszłym tygodniu w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Moment, w którym tlen stał się integralnym czynnikiem w metabolizmie komórkowym był punktem zwrotnym w historii Ziemi. Fakt, że możliwa była biosynteza zależna od tlenu znacznie wcześniej w historii Ziemi implikuje istotne konsekwencje.

- stwierdza profesor Summons.

Wyniki badań mogą pomóc pogodzić debatę w społeczności naukowej. Jakieś dziesięć lat temu geochemicy napotkali skały osadowe zawierające kopalne steroidy – podstawowy składnik błon niektórych organizmów komórkowych. Wykonywanie pojedynczej cząsteczki steroli, takich jak cholesterol, od podstaw wymaga co najmniej 10 cząsteczek O2. Ponieważ skamieniałości datowane są na 300 milionów lat przed katastrofą tlenową, niektórzy interpretowali je jako najstarsze ślady obecności tlenu na Ziemi. Ale ponieważ inne dowody na obecność tlenu w skałach w podobnym wieku są niejednoznaczne, wielu geologów ma wątpliwości, czy skamieniałe steroidy są rzeczywiście dowodem początków istnienia tlenu.

Waldbauer i koledzy sugerują, że być może O2 w rzeczywistości było obecne na Ziemi 300 milionów lat przed jego pojawieniem się w atmosferze w tak niskich stężeniach, że nie pozostały żadne ślady w skalnym zapisie, jednak na tyle dużych, że były wystarczające do zasilenia aerobów, czyli organizmów produkujących sterole.

Waldbauer i Summons przypuszczają, że produkcja i zużycie tlenu mogło mieć miejsce w oceanach przez setki milionów lat zanim atmosfera widziała jakikolwiek ślad tego gazu. Wedle wszelkiego prawdopodobieństwa, sinice, niebiesko-zielone algi żyjące na powierzchni oceanu, wykształciły zdolność do produkcji O2 za pomocą światła słonecznego w procesie zwanym tlenową fotosyntezą. Jednak zamiast powstawać w oceanach a następnie trafiać do atmosfery, O2 mogło być szybko konsumowane przez pierwsze organizmy tlenowe. A jeśli były jakiekolwiek nadwyżki, to pochłaniały je wyziewy żelaza i siarkowodorów z pomorskich wulkanów.

Czytaj artykuł źródłowy

 
Nasz Newsletter

*

(*) Pola obowiązkowe

Rozmiar czcionki