Pământ. Credit imagine: NASA Faceți clic pentru a mări
Istoria vieții pe Pământ este strâns legată de apariția oxigenului în atmosferă. Consensul științific actual susține că cantitățile semnificative de oxigen au apărut pentru prima dată în atmosfera Pământului cu aproximativ 2,4 miliarde de ani în urmă, o a doua creștere mare a oxigenului atmosferic a apărut mult mai târziu, probabil în urmă cu aproximativ 600 de milioane de ani.
Cu toate acestea, noile descoperiri ale geologilor de la Universitatea Maryland sugerează că a doua săritură în oxigenul atmosferic ar fi putut să înceapă mult mai devreme și să fi avut loc mai treptat decât se credea anterior. Descoperirile au fost posibile folosind un nou instrument pentru urmărirea vieții microbiene în medii antice dezvoltate la Maryland. Finanțat de Fundația Națională de Știință și NASA, lucrarea apare în numărul 2 decembrie Science.
Cercetătorul absolvent David Johnston, omul de știință de cercetare Boswell Wing și colegii din departamentul de geologie și știință a sistemului de științe a sistemului terestru al Universității Maryland au condus o echipă internațională de cercetători care au utilizat măsurători de înaltă precizie a unui izotop de sulf rar, 33S, pentru a stabili acea marină antică microbii cunoscuți ca procariote disproporționând sulf au fost activi pe scară largă cu aproape 500 de milioane de ani mai devreme decât se credea anterior.
Compușii intermediari de sulf folosiți de aceste bacterii disproporționate de sulf sunt formați prin expunerea mineralelor cu sulfură la gazele de oxigen. Astfel, oamenii de știință au interpretat dovezi ale unei activități răspândite de acest tip de bacterii ca dovezi ale conținutului crescut de oxigen atmosferic.
„Aceste măsurători implică faptul că disproporționarea compusului de sulf a fost o parte activă a ciclului sulfului cu [acum 1,3 milioane de ani] și că oxigenarea progresivă a suprafeței Pământului ar fi putut caracteriza [proterozoicul mijlociu]”, scriu autorii.
Proterozoicul este perioada din istoria Pământului de la aproximativ 2,4 miliarde de ani în urmă la 545 de milioane de ani în urmă.
„Descoperirile demonstrează, de asemenea, că noua metodă de cercetare bazată pe 33S poate fi utilizată pentru a urmări în mod unic prezența și caracterul vieții microbiene în mediile antice și pentru a oferi o privire asupra evoluției în acțiune”, a spus Johnston. „Această abordare oferă un instrument semnificativ nou în căutarea astrobiologică a vieții timpurii pe Pământ și nu numai.”
Aerul pe care îl respirăm
Când planeta noastră s-a format acum aproximativ 4,5 miliarde de ani, aproape tot oxigenul de pe Pământ era legat chimic de alte elemente. Se găsea în compuși solizi precum cuarțul și alte minerale de silicați, în compuși lichizi precum apa și în compuși gazoși precum dioxidul de sulf și dioxidul de carbon. Oxigenul liber - gazul care ne permite să respirăm și care este esențial pentru toată viața avansată - practic nu exista.
Oamenii de știință au crezut de mult că apariția oxigenului în atmosferă a fost marcată de două salturi distincte ale nivelului de oxigen. În ultimii ani, cercetătorii au folosit o metodă dezvoltată de geologul James Farquhar și colegii din Maryland, de la Universitatea Maryland, pentru a determina în mod concludent că cantități semnificative de oxigen au apărut pentru prima dată în atmosfera Pământului în urmă cu aproximativ 2,4 miliarde de ani. Uneori, denumit „Marele eveniment de oxidare”, această creștere marchează începutul perioadei proterozoice.
De asemenea, un consens științific general a susținut că a doua creștere majoră a oxigenului atmosferic s-a produs acum 600 de milioane de ani, oxigenul crescând până la niveluri moderne în acel moment. Dovada animalelor multicelulare apare pentru prima dată în geologic în jurul acestei perioade.
„S-a discutat mult despre faptul că a doua creștere majoră a oxigenului atmosferic a fost rapidă și treptată sau lentă și progresivă”, a spus Wing. „Rezultatele noastre susțin ideea că a doua creștere a fost progresivă și a început în urmă cu aproximativ 1,3 miliarde de ani, mai degrabă decât acum 0,6 miliarde de ani.”
În plus față de Johnston, co-autorii de la Wing din Maryland pe lucrările din 2 decembrie sunt colegii de geologie James Farquhar și Jay Kaufman. Grupul lor lucrează la documentarea legăturilor dintre izotopii de sulf și evoluția atmosferei Pământului, folosind o combinație de cercetări de teren, analize de laborator a probelor de rocă, modele geochimice, experimente fotochimice cu gaze purtătoare de sulf și experimente microbiene.
„Disproporționarea activă a sulfului microbian în Mesoproterozoic” de David T. Johnston, Boswell A. Wing, James Farquhar și Alan J. Kaufman, Universitatea din Maryland; Harald Strauss, Universit? T M? Nster; Timothy W. Lyons, Universitatea din California, Riverside; Linda C. Kah, Universitatea din Tennessee; Donald E. Canfield, Universitatea Danemarca de Sud: Știință, 2 decembrie 2005.
Sursa originală: Comunicat de știri UM
