Hogyan lett belélegezhető levegője a Földnek

A tudomány egyik nagy rejtélye az a kérdés, hogyan vált a Föld minimális oxigénnel rendelkező bolygóból a mai, belélegezhető levegővel rendelkező planétává. 2,4 milliárd évvel ezelőtt a földi oxigénszint még igen alacsony volt, az anyag nagy része ráadásul a vízben lévő ásványokban rakódott le.

Ekkoriban a fotoszintézisre képes cianobaktériumok uralkodtak, melyek anyagcseréjük során az oxigént a légkörbe juttatták. Az élet ezen időszak alatt virágzott fel, a környezet drámaian megváltozott, majd hirtelen tömegkihalás jelentkezett.

Ez volt az úgynevezett nagy oxigenizációs esemény vagy oxigénkatasztrófa.A kutatók, bár régóta úgy vélték, hogy a cianobaktériumoknak köze lehet a folyamathoz, de egyelőre nem tudják, mi indította el az úgynevezett nagy oxigenizációs eseményt (Great Oxygenation Event, GOE), annak ellenére, hogy szerintük ez a kihalási esemény lehetett a Föld történetének legjelentősebb biológiai átalakulása. Brian Arbic, a Michigani Egyetem óceánkutatója a Föld árapályerőit vizsgálta, és azt, hogy ezek miként lassítják a Föld forgását.

A kutató felfigyelt arra, hogy a forgás lassulása egybeesik a nagy oxigenizációs eseménnyel.

A tanulmányukat a Nature Geoscience szaklapban publikáló amerikai és német kutatók új elméletüket olyan baktériumokkal tesztelték, amelyek hasonlatosak a 2,4 milliárd évvel ezelőtt a Földön megtalálhatókhoz.

A Kanada és az Egyesült Államok határán lévő Huron-tóban rejlő, 24 méter mély víznyelőben élő lila és fehér cianobaktériumokat használták a vizsgálatokhoz. Búvárok hozták fel a zselés, záptojásra emlékeztető szagú baktériumokat.

A kutatók változó mennyiségű fénynek tették ki őket, és arra jutottak, hogy a hosszantartó folyamatos fény hatására több oxigént termeltek a baktériumok. A szakértők szerint a Föld forgásának lassulásával fokozatosan megnövekedett a napok hossza hat óráról a jelenlegi 24 órára, ami kulcsfontosságú volt a cianobaktériumok számára. Mintegy 2,4 milliárd éve olyan kevés oxigén volt a Föld légkörében, hogy semmilyen ma ismert állat vagy növény nem létezhetett.

Ehelyett sok mikroba szén-dioxidot lélegzett be, ebből a cianobaktériumok pedig oxigént termeltek – ez a fotoszintézis legkorábbi formája. Mintegy 400 millió év alatt a Föld légkörében a mai mennyiség egytizedére emelkedett az oxigén mennyisége, ami hatalmas ugrás.

Ez a növekedés elegendő volt, ahhoz, hogy a növények és állatok fejlődni kezdjenek, és újabb növények csatlakozzanak az oxigéntermeléshez – mondta Judith Klatt, a németországi Max Planck Intézet kutatója, a tanulmány vezető szerzője. A tanulmány szerzői hangsúlyozták: ez csak egy, de egy lehetséges magyarázat a Föld oxigénszintjének növekedésére. (MTI/hvg.hu)