A légköri oxigénkoncentráció csökkenése tömeges kihaláshoz vezetett

Cianobaktérium telepek, úgynevezett sztromatolitok az ausztráliai Shark Bay árapály-zónájában

A földtörténeti múltban eddig öt tömeges kihalási események zajlott le, ezek egy-egy geológiai korszak végét is jelezték. Ezek az események segítettek megérteni, hogy a földi élet dinamikusabb és hajlamosabb globális katasztrófákra, mint azt korábban gondoltuk volna. Egy most publikált tanulmány azonban arra is rámutat, hogy a tömeg kihalások azóta zajlanak, amióta élet létezik a bolygón.

A „geokémiai aláírásokat" vizsgálták

Az elmúlt hatszázmillió évben a Föld élővilága öt alkalommal került a teljes kipusztulás közelébe. A tömeges kihalásnak nevezett esemény először az ordovíciumnak időszak vége felé, nagyjából 445 millió évvel ezelőtt sújtotta a fajokat, majd a devon kor végén, a 385 milliótól 359 millió évig tartó periódusban, illetve a perm legvégén, 252 millió évvel ezelőtt.

A tömeges kihalásokat mégis nagyon nehéz meghatározni, főleg a makroszkopikus jellege miatt.

A kutatók ezúttal a kanadai Hudson-öbölben található Belcher-szigetek báriumtartalmú, rombos kristályrendszerű, a szulfátok baritcsoport ásványegyüttese közé tartozó barithoz fordultak, hogy bizonyítékot találjanak erről.

A tömeges kihalási esemény végére a világtenger üres, úgynevezett Strangelov-óceán lett. Kész csoda, hogy az élet újra fejlődésnek indult a súlyos katasztrófa után Forrás: Reddit

Mert bár nem könnyű olyan kőzeteket (egy konkrét ásványról nem is beszélve) találni, amelyek mintegy 2 milliárd évig fennmaradtak, de ez itt lehetségesnek tűnt.

A barit mintákból végül kiderült, hogy a Föld korai ökoszisztémái hatalmas változásokon estek át mintegy 2,05 milliárd évvel ezelőtt, és ezzel egy időben nagy mértékben csökkent a légkör oxigénkoncentrációja.

A tömeges kihalásokat még akkor is rögzítik a fosszíliák, ha a Föld a biológiája teljes egészében mikrobákból állt

– mondta Malcolm Hodgskiss, a Stanfordi Egyetem geológusa, a tanulmány vezető szerzője. – Annak a ténye, hogy ezt az úgymond „geokémiai aláírást" megőrizték, nagyon meglepő volt számunkra: a baritoknak pedig nyilvánvalóan igen összetett a történelmük.

A légköri oxigénkoncentráció drasztikusan csökkent

Jóval azelőtt, hogy a komplex élet kialakult és diverzifikálódott volna, több időszak váltakozott a Föld története során. Körülbelül 2,4 milliárd évvel ezelőtt a Föld légkörében igen lecsökkent az oxigén szintje.

Ám amikor a cianobaktériumok „beléptek a képbe", megváltozott minden: ezek voltak az első fotoszintetizáló lények, amelyek szén-dioxidot fogyasztottak és oxigént termeltek.

Amikor a mikroorganizmusok a Föld ősi óceánjaiba kerültek, szaporodtak és fotoszintetizáltak. Ezt hívják a Nagy Oxidációs Eseménynek, amikor a képződött oxigén még sokáig nem került a légkörbe, mert a tengeri üledékek oxidálódása teljes egészében felhasználta azt.

Cianobaktérium telepek, úgynevezett sztromatolitok az ausztráliai Shark Bay árapály-zónájában Forrás: Wikimedia Commons

Hamarosan beköszöntött a földi élet számára az ünneplés időszaka, ám ez eddig nem teljesen világos okok miatt hirtelen és katasztrofális véget ért.

A legfrissebb kutatások támogatják az „oxigén megritkulása" elméletet, amely szerint az oxigént felszabadító mikroorganizmusok elérték azt a kritikus csúcsot és túlságosan elszaporodtak, ami a légköri oxigénkoncentráció csökkenéséhez vezetett.

Ez arra enged következtetni, hogy akkoriban talán túl sok mikroorganizmus élt a Föld óceánjaiban, tehát nekik köszönhető, hogy a Földről több milliárd éve csaknem minden élet kipusztult

– magyarázta Peter Crockford, a Weizmann Tudományos Intézet és a Princeton Egyetem geokémikusa. – Tehát most elkezdjük szűkíteni a légkör összetételét ennek a ténynek a tükrében.

Hozzátette: a cianobaktériumok még ma is léteznek, és szinte mindenhol megtalálhatók az erdőktől az óceánokig.

(ZME Science)