Apele de coastă erau o oază de oxigen în urmă cu 2,3 ​​miliarde de ani

Pământul a fost momentan copt pentru evoluția animalelor cu sute de milioane de ani înainte de apariția lor, susțin cercetătorii.

Indiciile chimice din rocile antice sugerează că, cu 2,32 miliarde până la 2,1 miliarde de ani în urmă, apele de coastă puțin adânci dețineau suficient oxigen pentru a susține forme de viață avide de oxigen, inclusiv unele animale, au raportat cercetătorii în săptămâna 16 ianuarie. Proceedings of the National Academy of Sciences. Dar primele fosile de animale, bureții, nu apar decât în ​​urmă cu aproximativ 650 de milioane de ani, după o perioadă de puțin oxigen cunoscută sub numele de miliardul plictisitor (SN: 14.11.15, str. 18).

„În ceea ce privește condițiile de mediu, lucrurile au fost favorabile pentru ca acest pas evolutiv să se întâmple”, spune coautorul studiului Andrey Bekker, geolog sedimentar la Universitatea din California, Riverside. Altceva trebuie să fi împiedicat creșterea animalelor, spune el.

Microbii au început să inunde Pământul cu oxigen în urmă cu aproximativ 2,3 miliarde de ani, în timpul Marelui Eveniment de Oxidare. Această suflare de oxigen a permis apariția eventuală a unor forme de viață complexe, dependente de oxigen, numite eucariote, o linie evolutivă care va include mai târziu animale și plante. Oamenii de știință au propus că Marele Eveniment de Oxidare nu a fost o creștere lină, ci a conținut o „depășire” în timpul căreia concentrațiile de oxigen au atins momentan vârful înainte de a scădea la un nivel mai scăzut, stabil în timpul miliardului plictisitor. Totuși, nu era clar dacă această depășire a fost suficientă pentru a susține animalele.

Bekker și colegii săi au abordat această întrebare folosind un mod relativ nou de măsurare a oxigenului antic. Intemperii rocilor poate spăla elementul seleniu în oceane. În apele fără oxigen, tot seleniul se depune pe fundul mării. Dar în apa cu cel puțin puțin oxigen se depune doar o fracțiune din seleniu. Și seleniul care este depus este în mod disproporționat cel al unui izotop mai ușor al elementului, lăsând atomii unui izotop mai greu să fie depuși în altă parte.

INDICE CHIMICE Șisturile (prezentate) care făceau parte din fundul mării cu miliarde de ani în urmă sugerează că concentrațiile de oxigen la acea vreme erau suficient de mari în unele zone pentru a susține viața animală. M. Kipp

Dacă coastele antice conțineau oxigen relativ abundent, cercetătorii se așteptau să găsească mai mult seleniu ușor aproape de țărm și mai mult seleniu greu în apele mai adânci, lipsite de oxigen. Analizând șisturile formate sub apele adânci din întreaga lume, cercetătorii au descoperit o astfel de segregare a izotopilor. Aceste șisturi au avut o abundență de seleniu mai greu, ceea ce a determinat cercetătorii să deducă că versiunea mai ușoară a elementului a fost concentrată mai aproape de țărm.

Concentrațiile de oxigen din apele de coastă erau de cel puțin un procent din nivelurile actuale și „cochetează cu limitele a ceea ce poate supraviețui viața complexă”, propune coautorul studiului Michael Kipp, geochimist la Universitatea Washington din Seattle. În timp ce mediul era probabil potrivit pentru eucariote, viața nu evoluase suficient până la acest punct pentru a profita de situație, propune Kipp. Apariția eucariotelor în înregistrarea fosilelor ar dura sute de milioane de ani de mai multă evoluție (SN Online: 5/18/16), spune el, iar primele animale chiar mai mult.

Urmărirea seleniului este, totuși, o tehnică atât de nouă, încât „interpretarile s-ar putea schimba pe măsură ce înțelegem mai bine cum funcționează”, spune Philip Pogge von Strandmann, geochimist la University College London. În prezent, metoda este „delicată”, spune el, mai ales pentru estimarea precisă a concentrațiilor de oxigen.