Udio kisika u Zemljinoj atmosferi ostao je izuzetno nizak nakon pojave prvih fotosintetskih mikroba zbog činjenice da su stijene drevnih kontinenata aktivno apsorbirale njegove molekule, sprječavajući ih da se akumuliraju u oceanu i zraku, navodi se u članku objavljenom u časopisu Nature Geoscience.
„Zasićenje Zemljine atmosfere kisikom moglo bi se dogoditi u bilo kojem trenutku. Sve što je bilo potrebno za to bio je "ispravan" kemijski sastav kontinenata. Otkrili smo da se kemijski sastav kontinenata dramatično promijenio upravo kad se kisik počeo akumulirati u primarnom oceanu planete “, kaže Matthijs Smit sa Sveučilišta British Columbia u Vancouveru u Kanadi.
Kao što znanstvenici danas vjeruju, Zemlja u dalekoj prošlosti nije ličila ni na što danas - u njenoj atmosferi nije bilo kisika i bilo je puno ugljičnog dioksida i metana. Njegove vode, koje po temperaturi i konzistenciji podsećaju na ključajuću gustu juhu, bile su naseljene bizarnim ekstremofilskim bakterijama, čije tragove, u obliku naslaga svojevrsnih "deka" mikrobnih kolonija, naučnici često pronalaze u najstarijim stijenama Zemlje.
Nitko ne zna točno kada se život rodio - postoje oprečni dokazi da je on već postojao prije 3,3-3,7 milijardi godina ili čak prije 4 milijarde godina, zapravo odmah po završetku formiranja Zemlje i Mjeseca i završetka njihovog "bombardiranja" veliki asteroidi i kometi koji su na Zemlju donijeli "cigle života".
Taj je život, kaže Smith, trajao sve dok geolozi nazivaju "velikom kisikovom katastrofom". Prije otprilike 2,44-2,32 milijarde godina koncentracija kisika u atmosferi naglo je porasla, povećavši se danas od 0,0001% do 21%. Razlog za njegovo pojavljivanje danas se smatraju prvim fotosintetskim organizmima, cijanobakterijama, koji su atmosferu očistili od CO2 i ispunili ga kisikom.
S druge strane, kako znanstvenici napominju, ostaje nejasno što je točno ograničilo rast koncentracije kisika u vodi i u Zemljinoj atmosferi u tih stotina milijuna godina kada su cijanobakterije već postojale u primarnom oceanu planete.
Neki znanstvenici sugeriraju da je "dodatni" kisik apsorbirao primarni kontinentalni stijena Zemlje, formiran u vrijeme kada u njegovoj atmosferi gotovo nije bilo kisika, dok drugi smatraju da su ulogu "apsorbera" kisika preuzeli ostaci živih organizama koji su se akumulirali na dnu Zemljini oceani stari su stotine milijuna godina.
Smith i njegov kolega Klaus Mezger sa Sveučilišta u Bernu (Švicarska) pronašli su nove dokaze u prilog prvoj hipotezi analizirajući kemijski sastav desetaka tisuća uzoraka krumpira formiranih mnogo prije početka "kisikove katastrofe" i u vrijeme kada je udio kisika u atmosferi rastao najbržim tempom.
Promotivni video:
Za ovu su analizu znanstvenici iskoristili genijalnu tehniku - izmjerili su udjele kroma i urana u tim stijenama, koji različito reagiraju na proces uništavanja stijena kisikom i vodom. Prema tome, što su te razlike veće, duži i jači elementi djelovali su na ove stijene, što omogućava razumijevanje kakvu su ulogu kontinenti Zemlje imali u nastanku njenih rezervi kisika.
Kao što su pokazala ta mjerenja, proporcije kroma i kisika u kontinentalnim stijenama počele su se mijenjati prije otprilike tri milijarde godina, što se poklapa s pojavom prvih fotosintetskih organizama. Otprilike 300 milijuna godina prije "kisikove katastrofe", njihov se udio naglo mijenja, što ukazuje na jednako oštru promjenu jedne vrste stijene u drugu, koja gotovo nije apsorbirala kisik. To su, prema znanstvenicima, bili razlog nastanka "kisikove katastrofe", koja je dramatično promijenila izgled Zemlje i njenih prvih stanovnika i učinila je pogodnom za postojanje ljudi i drugih modernih živih bića.