Στη μείωση της ποσότητας ενός ταπεινού μετάλλου -το νικέλιο, είναι πιθανό να οφείλεται η ανάπτυξη του οξυγόνου και κατ' επέκταση της ζωής σύμφωνα με μια νέα επιστημονική έρευνα. Ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά μυστήρια είναι πως η ατμόσφαιρα του πλανήτη μας έγινε πλούσια σε οξυγόνο, κάτι που επέτρεψε την ανάδυση της ζωής όπως την ξέρουμε σήμερα. Τώρα, νέα επιστημονικά στοιχεία ρίχνουν φως στην αινιγματική αυτή εξέλιξη που καθόρισε τη μοίρα της Γης, επιτρέποντας να εξελιχτούν σταδιακά μια μεγάλη ποικιλία από έμβιοι οργανισμοί.
Μια ομάδα ερευνητών, υπό τον Κουρτ Κονχάουζερ του καναδικού Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα και τον Ντομινίκ Παπινό του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Ινστιτούτου Κάρνεγκι, παρουσίασαν μια νέα πειστική ερμηνεία του γιατί το οξυγόνο ξαφνικά άρχισε να συγκεντρώνεται στην πρώιμη ατμόσφαιρα πριν περίπου 2,4 δισ. χρόνια, όταν στη Γη εκτιμάται ότι δεν υπήρχε τίποτε πιο πολύπλοκο από μονοκύτταρα μικρόβια.
Η "Μεγάλη Οξείδωση" άρχισε, όπως πιστεύουν οι επιστήμονες, όταν μια ομάδα μικροβίων που καταστρέφουν το οξυγόνο, άρχισε να πεθαίνει και στη θέση της να κερδίζει έδαφος μια άλλη ομάδα μικροβίων που παρήγαγαν οξυγόνο. Η απρόσμενη αιτία γι' αυτή την καθοριστική αλλαγή ήταν η πτώση στην ποσότητα του νικελίου, η οποία οδήγησε στην αναπότρεπτη αύξηση του οξυγόνου - και στην εμφάνιση της ζωής - στον πλανήτη μας. Η σχετική επιστημονική εργασία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature", σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο και τον Independent.
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες συμφωνούσαν λίγο-πολύ ότι η αύξηση του οξυγόνου συνέβη, όταν απότομα μειώθηκαν τα επίπεδα μεθανίου στην ατμόσφαιρα, για μυστηριώδεις μέχρι σήμερα λόγους. Φαίνεται όμως πλέον πως το παζλ μπορεί να λυθεί χάρη στο "κλειδί" του νικελίου. Οι επιστήμονες μελέτησαν τις διαχρονικές αλλαγές στα πετρώματα της Γης και στην περιεκτικότητά τους σε μέταλλα και συνειδητοποίησαν ότι το νικέλιο ήταν αυτό που είχε μειωθεί σημαντικά λίγο πριν το οξυγόνο γίνει άφθονο.
Η κυρίαρχη μορφή ζωής πριν το "Μπινγκ Μπανγκ" της Οξείδωσης ήταν τα μεθανογόνα, μονοκύτταροι οργανισμοί στους βάλτους και τις θάλασσες που δεν είχαν αναερόβια αναπνοή (δεν χρειάζονταν το οξυγόνο για να ζήσουν) και απελευθέρωναν μεθάνιο ως υποπροϊόν του μεταβολισμού τους. Οι τεράστιες ποσότητες μεθανίου που παράγονταν με αυτό τον τρόπο, εμπόδιζαν την αύξηση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Τα μεθανογόνα, για να επιβιώσουν ( να συντηρήσουν τα ένζυμά τους), "κατανάλωναν" νικέλιο, το οποίο πριν από 2,7 δισ. χρόνια υπήρχε σε 400πλάσιες ποσότητες σε σχέση με την εποχή μας. Πριν από 2,5 δισ. χρόνια όμως, υπήρξε μείωση στο μισό του επιπέδου του νικελίου στους ωκεανούς.
Η συνέπεια της έλλειψης του νικελίου ήταν ότι τα μεθανογόνα άρχισαν να μειώνονται δραστικά και η παραγωγή μεθανίου να πέφτει δραματικά. Αυτή η εξέλιξη άνοιξε το δρόμο σε μια άλλη μορφή μικροοργανισμών, τα κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινες άλγες), που αποτελούσαν φωτοσυνθετικές μορφές ζωής. Παίρνοντας πια το πάνω χέρι, άρχισαν να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο και να εμπλουτίζουν τη γήινη ατμόσφαιρα σταδιακά, οδηγώντας στη γέννηση πιο πολύπλοκων μορφών ζωής με το πέρασμα του χρόνου. Το οξυγόνο σαν χημικό μόριο εξαφανίζεται σύντομα από την ατμόσφαιρα, εκτός και συνεχώς αναπαράγεται, κάτι που όντως συμβαίνει μέχρι σήμερα χάρη στη φωτοσύνθεση των φυτών.
Παρόλα αυτά παραμένει μυστήριο γιατί τα επίπεδα νικελίου μειώθηκαν τόσο πολύ πριν από 2,5 - 2,7 δισ. χρόνια. Μια πιθανή εξήγηση είναι μια σειρά από γεωλογικές μεταβολές κατά τις πρώιμες φάσεις της διαμόρφωσης της Γης. Αρχικά, η λάβα από τις εκρήξεις των πολλών ηφαιστείων, η οποία χυνόταν στις θάλασσες, ήταν πλούσια σε νικέλιο. Όταν όμως ο μανδύας του πλανήτη σταδιακά ψύχθηκε, η λάβα περιείχε πια πολύ λιγότερο νικέλιο.
Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
Η "Μεγάλη Οξείδωση" άρχισε, όπως πιστεύουν οι επιστήμονες, όταν μια ομάδα μικροβίων που καταστρέφουν το οξυγόνο, άρχισε να πεθαίνει και στη θέση της να κερδίζει έδαφος μια άλλη ομάδα μικροβίων που παρήγαγαν οξυγόνο. Η απρόσμενη αιτία γι' αυτή την καθοριστική αλλαγή ήταν η πτώση στην ποσότητα του νικελίου, η οποία οδήγησε στην αναπότρεπτη αύξηση του οξυγόνου - και στην εμφάνιση της ζωής - στον πλανήτη μας. Η σχετική επιστημονική εργασία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature", σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο και τον Independent.
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες συμφωνούσαν λίγο-πολύ ότι η αύξηση του οξυγόνου συνέβη, όταν απότομα μειώθηκαν τα επίπεδα μεθανίου στην ατμόσφαιρα, για μυστηριώδεις μέχρι σήμερα λόγους. Φαίνεται όμως πλέον πως το παζλ μπορεί να λυθεί χάρη στο "κλειδί" του νικελίου. Οι επιστήμονες μελέτησαν τις διαχρονικές αλλαγές στα πετρώματα της Γης και στην περιεκτικότητά τους σε μέταλλα και συνειδητοποίησαν ότι το νικέλιο ήταν αυτό που είχε μειωθεί σημαντικά λίγο πριν το οξυγόνο γίνει άφθονο.
Η κυρίαρχη μορφή ζωής πριν το "Μπινγκ Μπανγκ" της Οξείδωσης ήταν τα μεθανογόνα, μονοκύτταροι οργανισμοί στους βάλτους και τις θάλασσες που δεν είχαν αναερόβια αναπνοή (δεν χρειάζονταν το οξυγόνο για να ζήσουν) και απελευθέρωναν μεθάνιο ως υποπροϊόν του μεταβολισμού τους. Οι τεράστιες ποσότητες μεθανίου που παράγονταν με αυτό τον τρόπο, εμπόδιζαν την αύξηση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Τα μεθανογόνα, για να επιβιώσουν ( να συντηρήσουν τα ένζυμά τους), "κατανάλωναν" νικέλιο, το οποίο πριν από 2,7 δισ. χρόνια υπήρχε σε 400πλάσιες ποσότητες σε σχέση με την εποχή μας. Πριν από 2,5 δισ. χρόνια όμως, υπήρξε μείωση στο μισό του επιπέδου του νικελίου στους ωκεανούς.
Η συνέπεια της έλλειψης του νικελίου ήταν ότι τα μεθανογόνα άρχισαν να μειώνονται δραστικά και η παραγωγή μεθανίου να πέφτει δραματικά. Αυτή η εξέλιξη άνοιξε το δρόμο σε μια άλλη μορφή μικροοργανισμών, τα κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινες άλγες), που αποτελούσαν φωτοσυνθετικές μορφές ζωής. Παίρνοντας πια το πάνω χέρι, άρχισαν να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο και να εμπλουτίζουν τη γήινη ατμόσφαιρα σταδιακά, οδηγώντας στη γέννηση πιο πολύπλοκων μορφών ζωής με το πέρασμα του χρόνου. Το οξυγόνο σαν χημικό μόριο εξαφανίζεται σύντομα από την ατμόσφαιρα, εκτός και συνεχώς αναπαράγεται, κάτι που όντως συμβαίνει μέχρι σήμερα χάρη στη φωτοσύνθεση των φυτών.
Παρόλα αυτά παραμένει μυστήριο γιατί τα επίπεδα νικελίου μειώθηκαν τόσο πολύ πριν από 2,5 - 2,7 δισ. χρόνια. Μια πιθανή εξήγηση είναι μια σειρά από γεωλογικές μεταβολές κατά τις πρώιμες φάσεις της διαμόρφωσης της Γης. Αρχικά, η λάβα από τις εκρήξεις των πολλών ηφαιστείων, η οποία χυνόταν στις θάλασσες, ήταν πλούσια σε νικέλιο. Όταν όμως ο μανδύας του πλανήτη σταδιακά ψύχθηκε, η λάβα περιείχε πια πολύ λιγότερο νικέλιο.
Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου