Erde hatte Sauerstoff viel früher als gedacht

Sauerstoff der Erdatmosphäre Hunderte Millionen Jahre früher als bisher angenommen, was darauf hindeutet, dass Sonnenlicht-abhängigen Leben vergleichbar mit modernen Anlagen sehr früh in der Erdgeschichte entstanden ausgefüllt haben, findet eine neue Studie.

Die Erkenntnisse, detailliert in der 26 September-Ausgabe der Zeitschrift Nature, haben Auswirkungen auf außerirdisches Leben darüber hinaus deutete an, dass Sauerstoff erzeugenden Leben sehr früh in der Geschichte des Planeten entstehen und potenziell vorschlagen noch mehr Welten im Universum bewohnt sein könnte als bisher angenommen, die Autoren der Studie sagte.

Es war einst weit davon ausgegangen, dass Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre über die ersten 2 Milliarden Jahre der Erdgeschichte 4,5 Milliarden Jahre gering geblieben. Wissenschaftler glaubten, das erste Mal Sauerstoff, die Atmosphäre für wichtige längere Zeit durchdrungen vor etwa 2,3 Milliarden Jahren war in dem, was das große Oxidation-Ereignis aufgerufen wird. Dieser Sprung in Sauerstoff-Niveaus war fast sicher durch Cyanobakterien – Mikroben, die wie Pflanzen, Photosynthese und Sauerstoff zu atmen.

Jedoch schlug neuere Forschungen untersuchen alten Rock-Einlagen, dass Sauerstoff vorübergehend in der Atmosphäre vor 2,6 Milliarden auf 2,7 Milliarden Jahren existiert haben kann.

Die neue Studie stößt diese Grenze zurück weiter, was darauf hindeutet, dass die Erdatmosphäre Sauerstoff wurde vor etwa 3 Milliarden Jahren, mehr als 600 Millionen Jahre vor dem Großereignis der Oxidation. Im Gegenzug bedeutet dies, dass etwas um auf dem Planeten zu setzen, dass Sauerstoff in der Atmosphäre zu diesem Zeitpunkt war.

"Die Tatsache Sauerstoff ist es erfordert sauerstoffhaltige Photosynthese, ein sehr komplexes Stoffwechselweg sehr früh in der Erdgeschichte,", sagte der Forscher Sean Crowe, ein Biogeochemist an der University of British Columbia in Vancouver. "Das zeigt uns, es dauert nicht lange für Biologie, sehr komplexe metabolische Fähigkeiten zu entwickeln." [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

Alten Sauerstoff Reaktionen

Crowe und seine Kollegen analysierten Chrom und andere Metalle in Proben aus Südafrika, die als Marker für Reaktionen zwischen Luftsauerstoff und Mineralien in der Erde Felsen dienen könnten. Sie schauten beide Proben des alten Bodens und marinen Sedimenten aus über den gleichen Zeitraum – 3 Milliarden Jahren.

Die Forscher konzentrierten sich auf den verschiedenen Ebenen der Chrom Isotopeswithin ihrer Proben. Isotope sind Varianten der Elemente; alle Isotope eines Elements haben die gleiche Anzahl von Protonen in den Atomen, aber jeder hat eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen – beispielsweise hat jedes Atom von Chrom-52 28 Neutronen, während Atome Chrom-53 29 haben.

Wenn Luftsauerstoff reagiert mit Rock – ein Prozess bekannt als Verwitterung – schwerere Chrom-Isotopen, wie Chrom-53, oft bekommen ausgewaschen, zum Meer von Flüssen. Dies bedeutet, dass schwerere Isotope Chrom sind oft erschöpft von Böden auf dem Land und in Sedimenten im Ozean bereichert, wenn Sauerstoff da ist. Diese Anteile von schwerer Chrom waren gerade was in den südafrikanischen Proben gesehen wurden. Ähnliche Ergebnisse wurden mit anderen Metallen, wie Uran und Eisen, dieser Hinweis auf das Vorhandensein von Sauerstoff in der Atmosphäre gesehen.

"Wir haben jetzt die chemische Werkzeuge, um zu erkennen, dass Trace atmosphärische Gase vor Milliarden von Jahren," sagte Crowe LiveScience.

"Fast sicher biologische"

Alles in allem, empfehlen die Forscher atmosphärischen Sauerstoff-Niveaus, die vor 3 Milliarden Jahren etwa 100.000 Mal höher wurden als durch regelmäßige chemische Reaktionen in der Erdatmosphäre erklärbar. ", Die vorschlägt, die Quelle dieser Sauerstoff grenzender biologische war," sagte Crowe.

"Es ist spannend, dass es eine relativ kurze Zeit für sauerstoffhaltige Photosynthese auf der Erde entwickeln dauerte" hinzugefügt Crowe. "Es bedeutet, dass es passieren könnte, auf anderen Planeten auf der Erde, Erhöhung der Anzahl der Welten, die sauerstoffreiches Atmosphären und komplexe Sauerstoff-Atmung Leben entwickelt haben könnte."

Zukünftige Forschung finden ebenso Alter Felsen aus anderen Orten, sowohl auf als auch außerhalb der Erde, um diese Ergebnisse zu bestätigen. "Forschung auch bei früheren Felsen aussehen könnte," sagte Crowe. "Die Chancen stehen, wenn Sauerstoff gab es vor 3 Milliarden Jahren, gab es wahrscheinlich Sauerstoffproduktion vor einiger Zeit auch. Wie weit geht das?"

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