بیگ بنگ: بازسازی پیدایش و فرگشت حیات روی سیاره ما با سوالاتی مانند چه وقت و تا چه حدی اتمسفر زمین دارای اکسیژن شد ارتباطی پایدار دارد. مطالعات جدید زمین شناسی بر اساس داده های گرینلند غربی نشان می دهد که مقدار کمی از اکسیژن اتمسفر در 3.8 میلیارد سال پیش ایجاد شده است، یعنی 0.7 تا 0.8 میلیارد سال قبلتر از آنچه که قبلا تصور می شد.

به گزارش بیگ بنگ، امروزه، بسیاری از محققان توافق دارند که اکسیژن اتمسفر زمین در دو مرحله اصلی به وجود آمده است: اولین مرحله که رویداد بزرگ اکسیداسیون نامیده می شود، حدود 2.4 تا 2.5 میلیارد سال پیش رخ داده است و دومین مرحله در عصر نئوپروتروزوییک حدود 750 تا 540 میلیون سال پیش به وجود آمده است. تصور می شود که مرحله دوم علت ظهور حیوانات در دوران “انفجار کامبرین” است که حدود 540 تا 520 میلیون سال پیش بوده است.

به تازگی تیم بین المللی از محققان به رهبری پروفسور رابرت فری از وزارت علوم و مدیریت منابع طبیعی در دانشگاه کپنهاگ، مطالعه ای را منتشر کردند که نشان دهنده شواهدی مبنی بر حضور غلظت اندکی از اکسیژن زمین در 3.8 میلیارد سال پیش است. این محققان قدیمی ترین لایه های از آهن ساخته شده ی زمین(BIFها) را از گرینلند غربی مورد تحلیل قرار دادند. BIFها، رسوبات شیمیایی دریایی هستند که در اصل از لایه های متغیر سیلیس و هیدروکسیدهای آهن تشکیل شده اند و به طور گسترده ای بعنوان آرشیوهای ژئوشیمیایی استفاده می شوند. دلیل این کار این است که آنها اطلاعات ترکیب و حضور فرایندهای اکسیژن/کاهش آن در محیط آب دریا و در تعامل جو با سطح زمین را در خود ذخیره می کنند.

تیم تحقیقاتی از غلظت و ترکیب ایزوتوپی (تغییرات همان عناصر با وزن اتمی مختلف) از عناصر کروم و اورانیوم در BIFها استفاده کرد. کروم و اورانیوم به این دلیل استفاده شدند زیرا هنگامی که خشکی های قاره ای در معرض گونه های واکنشی با اکسیژن(ROS)مانند اکسیژن (O2) قرار می گیرند، به سرعت به اتمسفر می روند. پس از هوازدگی، آنها توسط رودخانه ها به اقیانوس ها رفته، در آنجا با رسوبات شیمیایی رسوب می کنند و به عنوان نشانه های ژئوشیمیایی هوا توسط ROS در نظر گرفته می شوند.

واقعیت این است که تحلیل لایه های BIF استخراجی از گرینلند غربی، عناصری را نشان میدهد که به حضور اکسیژن در اتمسفر نیاز دارند تا راه را برای امکان فرگشت اولین اشکال حیات ِ فتوسنتزی ابتدایی در 3.8 میلیارد سال پیش، باز کنند. همانطور که رابرت فری توضیح می دهد: «به طور کلی اعتقاد بر این بود که زمین اولیه به طور کامل بدون اکسیژن بوده است، اما مطالعه ما نشان می دهد که قبل از این زمان سطح زمین دارای مقدار کمی اکسیژن در اتمسفر بوده است. اینکه چگونه سرعت تکامل حیات و تنوع زیستی آن در سیاره خود را بررسی کنیم دورتر از مفاهیم دست یافته است.» جزئیات بیشتر این پژوهش در Scientific Reports منتشر شده است.

ترجمه: سپیده محمدزاده / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com