trudno utrzymać cząsteczki tlenu w pobliżu, pomimo faktu, że jest to trzeci co do wielkości pierwiastek we wszechświecie, zbudowany w superhot, superdense jądrze gwiazd. To dlatego, że tlen chce reagować; może tworzyć związki z prawie każdym innym pierwiastkiem w układzie okresowym. Więc jak Ziemia znalazła się w atmosferze składającej się z około 21% tego materiału?
odpowiedzią są drobne organizmy zwane cyjanobakteriami lub niebieskozielonymi glonami., Te drobnoustroje prowadzą fotosyntezę: wykorzystując słońce, wodę i dwutlenek węgla do produkcji węglowodanów i, tak, tlenu. W rzeczywistości wszystkie rośliny na Ziemi zawierają symbiotyczne cyjanobakterie (znane jako chloroplasty) do wykonywania ich fotosyntezy do dnia dzisiejszego.
przez kilka niezliczonych eonów przed ewolucją tych sinic, podczas eonu archaicznego, bardziej prymitywne drobnoustroje żyły w prawdziwy staromodny sposób: beztlenowo. Te starożytne organizmy—i ich” ekstremofilscy ” potomkowie dzisiaj-rozwijały się bez tlenu, opierając się na siarczanie dla swoich potrzeb energetycznych.
ale mniej więcej 2.,45 miliardów lat temu stosunek izotopowy siarki uległ przemianie, co wskazuje, że po raz pierwszy tlen stał się znaczącym składnikiem ziemskiej atmosfery, zgodnie z artykułem z 2000 roku. Mniej więcej w tym samym czasie (i przez eony później) utlenione żelazo zaczęło pojawiać się w starożytnych glebach, a pasma żelaza odkładały się na dnie morza, produkt reakcji z tlenem w wodzie morskiej.
” wygląda na to, że tlen został po raz pierwszy wyprodukowany gdzieś około 2,7 miliarda do 2,8 miliarda lat temu. Zamieszkała w atmosferze około 2.,45 miliardów lat temu ” – mówi Geochemik Dick Holland, badacz wizytujący na Uniwersytecie Pensylwanii. „Wygląda na to, że istnieje znaczny odstęp czasowy między pojawieniem się organizmów wytwarzających tlen a faktycznym natlenieniem atmosfery.”
można więc ustalić datę i winowajcę tego, co naukowcy nazywają wielkim wydarzeniem utleniania, ale tajemnice pozostają. Co wydarzyło się 2,45 miliarda lat temu, co pozwoliło przejąć kontrolę nad cyjanobakterią? Jaki był wtedy poziom tlenu?, Dlaczego potrzeba było kolejnego miliarda lat—nazwanego przez naukowców „nudnym miliardem”—aby poziom tlenu wzrósł wystarczająco wysoko, aby umożliwić ewolucję zwierząt?
najważniejsze, w jaki sposób ilość tlenu atmosferycznego osiągnęła swój obecny poziom? „To nie jest takie proste, dlaczego powinno zrównoważyć na 21 procent, a nie 10 lub 40 procent”, zauważa geolog James Kasting z Pennsylvania State University. „Nie rozumiemy tak dobrze nowoczesnego systemu kontroli tlenu.”
klimat, wulkanizm, tektonika płyt odegrały kluczową rolę w regulacji poziomu tlenu w różnych okresach czasu., Jednak nikt nie wymyślił badania skał stałych, aby określić dokładną zawartość tlenu w atmosferze w danym momencie z zapisu geologicznego. Jedno jest jednak jasne—pochodzenie tlenu w atmosferze ziemskiej pochodzi od jednego: życia.