21 юли 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Ниското ниво на кислород е спъвало живота на Земята с 2 милиарда години

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 03 февруари 2017 в 10:5359350
Снимка: NASA

Еволюцията на живота на Земята е спъвана близо 2 милиарда години след първите фотосинтезиращи микроорганизми, тъй като произвежданият от тях кислород е изразходван за разграждането на органичната материя, натрупана на морското дъно, разказва Science Daily.

Ново изследване, публикувано в списание Nature Communications, обяснява как кислородът е спаднал до такива ниски нива и повдига нови въпроси за произхода на живота на нашата планета.

Професор Тим Лентън (Tim Lenton) и д-р Стюарт Дейнс (Stuart Daines) от Университета на Ексетър създадоха компютърен модел, който да обясни защо кислородът се стабилизира на ниско ниво и не успява да увеличи концентрацията си, въпреки че фотосинтезиращите организми произвеждат кислород от появата си преди 3.5 милиарда години.

Схема: The Physical Earth , Mitchell Beazley

Досегашната представа за промяната на състава на газовете в атмосферата. 

На схемата се виждат огромните промени в състава на атмосферата на Земята. Значителна част от метанът и водородът са отлетели в космоса още в първите 200-300 млн.г. Така важния свободен кислород започнал да се натрупва преди 3500 млн.г. Сега атмосферата съдържа около 78% азот (N2), 21% кислород (O2), 1 % аргон, и 0.033% въглероден диоксид (CO2).

Първите живи организми се появяват на Земята, когато почти няма кислород в атмосферата. Те използват други химични вещества за производство на енергия. По това време концентрацията на кислород не надвишава 0,0001% . Но преди около  2,4 милиарда години рязко се увеличава кислородът в атмосферата, благодарение на първите фотосинтезиращи организми - цианобактериите. 

След това обаче в историята на еволюцията на живота се появява гигантска пауза от близо два милиарда години. Съдейки по оскъдността на геоложките свидетелства, еволюцията на живота нас практика спира, докато не избухва т. нар. "Камбрийски взрив" преди 550 милиона години, при който възникват всички съвременни групи многоклетъчни животни, а също и множество други странни "експериментални" организми.

По време на "Камбрийския взрив" преди 550 милиона години възникват всички съвременни групи многоклетъчни животни, а също и множество други странни "експериментални" организми. Източник: The carbon pilgrim

"По това време [еволюцията] на Земята се е намирала в ситуацията на параграф 22 - по-сложни форми на живот не биха могли да възникнат, тъй като кислородът в атмосферата не е достатъчен за това, а няма достатъчно кислород, защото не са се развили сложни организми. Едва когато земните растения се появяват, се забелязва по-значително увеличение на атмосферния кислород", - отбелязва проф. Лентън.

Nature Communications. "Atmospheric oxygen regulation at low Proterozoic levels by incomplete oxidative weathering of sedimentary organic carbon" - Stuart J. Daines et al.

В новото изследване на Лентън и екипът му прави опит да разбере как и защо е възникнала тази пауза, изучавайки всички известни фактори, които отличават камбрийската епоха от предишни геоложки епохи.

Учените обясняват това с органичния материал - останките на прости форми на живот - натрупани в седиментни скали на Земята. След Голямата кислородна катастрофа тектониката на плочите избутва тези седименти на повърхността и те реагират с кислорода в атмосферата за първи път.

Колкото повече кислород има в атмосферата, толкова по-бързо той реагира с този органичен материал, като кислородът се поглъща от седиментите със същата скорост, с която е произведен.

Този баланс се нарушава с разпространението на земните растения и като резултат се удвоява глобалната фотосинтеза. Увеличаващата се концентрация на кислород в атмосферата постепенно достига до нивата, с които сме свикнали днес.

Тези условия помогнаха на животните да колонизират земята, което водеде в крайна сметка и до еволюцията на човечеството.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.