Prieš milijardus metų susiformavusių Kanados uolienų įkalčiai atskleidžia anksčiau nežinomą gyvybės praradimą, dar didesnį nei masinis dinozaurų išnykimas prieš 65 milijonus metų, kai Žemė prarado beveik tris ketvirtadalius savo augalų ir gyvūnų rūšių.
Šis išnykimas, užuot sėlinantis gyvūnus, buvo susijęs su nedideliais mikroorganizmais, kurie suformavo Žemės atmosferą ir galiausiai atvėrė kelią tiems didesniems gyvūnams klestėti.
„Tai rodo, kad net tada, kai biologiją Žemėje sudaro vien mikrobai, vis tiek galite patirti tai, ką būtų galima laikyti didžiuliu išnykimo įvykiu, kuris kitu atveju nėra įrašytas į fosilijų įrašus“, – sakė bendradarbis Malcolmas Hodgskissas. - pagrindinis naujo tyrimo, paskelbto Proceedings of the National Academy of Sciences, autorius.
Nematomi įkalčiai
Kadangi šis laikotarpis praėjo prieš sudėtingą gyvenimą, mokslininkai negali tiesiog iškasti fosilijų, kad sužinotų, kas gyveno prieš 2 milijardus metų. Net purve ir uolose paliktus įkalčius gali būti sunku atskleisti ir išanalizuoti.
Vietoj to grupė pradėjo naudoti baritą – mineralą, surinktą iš Belčerio salų Hadsono įlankoje, Kanadoje, ir kuris atspindi rekordinį deguonies kiekį atmosferoje. Tie pavyzdžiai atskleidė, kad Žemės biosferoje – planetos dalyje, kurią užima gyvi organizmai – įvyko didžiulių pokyčių, pasibaigusių didžiuliu gyvybės sumažėjimu maždaug prieš 2,05 milijardo metų, kuris taip pat gali būti susijęs su mažėjančiu deguonies kiekiu.
„Tai, kad šis geocheminis parašas buvo išsaugotas, labai nustebino“, – sakė Hodgskiss. "Ypač neįprasta buvo tai, kad jie turėjo sudėtingą istoriją."
Žvelgiant į Žemės produktyvumą per senovės istoriją, galima pažvelgti į tai, kaip gyvybė greičiausiai elgsis per visą savo egzistavimo laikotarpį, be to, informuojama apie atmosferos stebėjimus planetose, esančiose už mūsų Saulės sistemos ribų.
„Biosferos dydis per geologinį laiką visada buvo vienas didžiausių klausimų tyrinėjant Žemės istoriją“, – sakė tyrime nedalyvavęs Stanfordo geologijos mokslų docentas Erikas Sperlingas.. "Šis naujas tarpinis serveris parodo, kaip tarpusavyje susiję biosfera ir deguonies bei anglies dioksido lygis atmosferoje."
Biologinis kampas
Šis ryšys tarp gyvybės plitimo ir atmosferos deguonies tyrėjams suteikė naujų įrodymų apie hipotezę „deguonies perteklius“. Remiantis šia teorija, fotosintezė iš senovinių mikroorganizmų ir uolienų dūlėjimas atmosferoje sukūrė didžiulį deguonies kiekį, kuris vėliau sumažėjo, nes deguonį išskiriantys organizmai išnaudojo savo maistinių medžiagų atsargas vandenyne ir tapo mažiau gausūs. Ši situacija prieštarauja stabiliai atmosferai, kurią šiandien žinome Žemėje, kur susidaręs ir sunaudotas deguonis išsibalansuoja. Tyrėjų atlikti deguonies, sieros ir bario izotopų barite matavimai patvirtina šią deguonies perviršio hipotezę.
Tyrimas padeda mokslininkams patobulinti savo deguonies pertekliaus dydžio apskaičiavimus, atskleidžiant reikšmingas biologines pasekmes, kai deguonies lygis viršija ar mažesnis už planetos pajėgumą.
„Kai kuriems iš šių deguonies įverčių tikriausiai reikia per daug mikroorganizmų, gyvenusių vandenyne praeityje“, – sakė vienas iš pagrindinių autorių Peteris Crockfordas, Weizmanno mokslo instituto ir Prinstono universiteto doktorantas. "Taigi dabar galime pradėti siaurinti, kokia atmosferos sudėtis galėjo būti šiuo biologiniu kampu."
Tyrimą rėmė Stanfordo universiteto McGee ir Compton Grants, Šiaurės mokslinio mokymo programa, NSERC, National Geographic, Amerikos filosofijos draugija, Amerikos geologijos draugija ir Agourono institutas.
