Pētnieki jau sen ir neizpratnē par to, kāpēc skābeklis uzplauka Zemes atmosfērā, sākot aptuveni 2,4 miljardus gadu.
Saukts par “lielo oksidācijas notikumu”, pāreja “neatgriezeniski mainīja zemes vidi uz Zemes un galu galā padarīja iespējamu progresīvu dzīvi”, sacīja Dominiks Papineu no Kārnegi iestādes Ģeofizikālās laboratorijas.
Tagad Papineau ir līdzautors jaunam pētījumam žurnālā Daba, kas atklāj jaunus pavedienus noslēpumam senajos nogulumiežos.
Pētnieku grupa, kuru vadīja Kurts Konhauers no Albertas Universitātes Edmontonā, analizēja no desmitiem dažādu pasaules vietu esošo nogulumiežu, kas pazīstamas kā dzelzsrullīšu veidojumi jeb BIF, mikroelementu sastāvu no 3800 līdz 550 gadiem. miljons gadu. Dzelzs veidojumi ir unikāli, ar ūdeni nogulti nogulumi, kas bieži sastopami ārkārtīgi vecos iežu slāņos, kas izveidojās pirms atmosfēras vai okeāniem saturēja bagātīgu skābekli. Kā norāda viņu nosaukums, tie ir izgatavoti no mainīgām dzelzs un silikātu minerālu joslām.
Tie satur arī nelielu daudzumu niķeļa un citu mikroelementu. Pētnieki domā, ka niķeļa vēsture var atklāt mūsdienu dzīves izcelsmes noslēpumu.
Niķelis mūsdienu okeānos pastāv nelielā daudzumā, bet Zemes pirmatnējos okeānos tas bija līdz 400 reizēm vairāk. Metānus ražojošie mikroorganismi, ko sauc par metanogeniem, plaukst šādā vidē, un metāns, ko tie izlaida atmosfērā, varēja novērst skābekļa gāzes uzkrāšanos, kas būtu reaģējis ar metānu, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni.
Niķeļa koncentrācijas samazināšanās būtu izraisījusi “niķeļa badu” metanogēniem, kuri svarīgākajos vielmaiņas procesos paļaujas uz fermentiem, kuru pamatā ir niķelis. Aļģēs un citos organismos, kas izdala skābekli fotosintēzes laikā, tiek izmantoti dažādi fermenti, tāpēc niķeļa bads tos būtu mazāk ietekmējis. Rezultātā atmosfēras metāns būtu samazinājies, un būtu izveidoti apstākļi skābekļa palielinājumam.
Pētnieki atklāja, ka niķeļa līmenis BIF sāka samazināties apmēram pirms 2,7 miljardiem gadu un pirms 2,5 miljardiem gadu bija apmēram puse no tā agrākās vērtības.
“Laiks der ļoti labi. Niķeļa kritums varēja būt par posmu Lielajam oksidācijas notikumam, ”sacīja Papineuā. "Un no tā, ko mēs zinām par dzīvajiem metanogēniem, zemāks niķeļa līmenis būtu nopietni samazinājis metāna ražošanu."
Par to, kāpēc niķelis samazinājās, pētnieki norāda uz ģeoloģiju. Iepriekšējos Zemes vēstures posmos, kamēr tās mantija bija ārkārtīgi karsta, vulkānu izvirdumu lavās būtu bijis samērā daudz niķeļa. Erozija niķeli būtu mazgājusi jūrā, saglabājot augstu līmeni. Bet, kad mantija atdzisa un mainījās lavas ķīmija, vulkāni izdalīja mazāk niķeļa un mazāk būtu atraduši ceļu uz jūru.
“Niķeļa savienojums nebija kaut kas tāds, ko kāds pirms tam bija apsvēris,” sacīja Papineuā. "Tas ir tikai mikroelements jūras ūdenī, taču mūsu pētījums norāda, ka tam, iespējams, ir bijusi milzīga ietekme uz Zemes vidi un dzīves vēsturi."
Avots: Kārnegi zinātnes institūcija, izmantojot Eurekalert.
