Erdoberfläche ersten Atemzug kam früher als gedacht

Earth hat seinen ersten Atemzug Sauerstoff 50 bis 100 Millionen Jahre früher als bisher angenommen, was auf unserem Planeten und das Leben darauf "Co"entwickelt, behaupten neue Studien.

Die beiden Studien zeigen, dass geringe Mengen an Sauerstoff in den Ozeanen und möglicherweise in der Atmosphäre rund 2,5 Milliarden Jahren waren, möglicherweise darauf hinweist, dass Sauerstoff produzierenden Mikroben, wie z. B. Cyanobakterien, diese Zutat Lungen-Füllung bereits Abpumpen waren die Forscher sagen.

Einige Wissenschaftler hatte gedacht, dass die Entwicklung dieser Organismen die aufgezeichneten Anstieg der Sauerstoff auf der Erde, genannt das große Ereignis der Oxidation zwischen 2,3 Milliarden und 2,4 Milliarden Jahren ausgelöst. Warum dauerte es bis zu 100 Millionen Jahren die ersten Züge von Luftsauerstoff und die Oxidation Event?

Weil die Natur nicht so einfach ist. Die Autoren schlagen vor, ein komplexen und interdependenten Tanz zwischen biologischen und geologischen Prozessen kann die Lücke erklären. "Es wird ein co-evolutionären Tanz oder Zusammenspiel," sagte Ariel Anbar, ein Biogeochemist an Arizona-Landesuniversität und Hauptautor eines Studiums.

Eine externe Wissenschaftler entweder Studie, Carl Pilcher, Direktor des NASA Astrobiology Institute, erweitert auf die Idee, eine komplizierte Verbindung zwischen Leben und den Planeten nicht beteiligt. "Untersuchung der Dynamik, die das Vorhandensein von Sauerstoff in der Erdatmosphäre haben unsere Wertschätzung für die komplexen Wechselwirkungen zwischen Biologie und Geochemie vertieft," sagte Pilcher. Die neuen Ergebnisse "unterstützen die Idee, die unseren Planeten und das Leben darauf gemeinsam entwickelt."

Beide Studien sind detailliert in der 28 September-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Frisch finden

Die Geschichte des Lebens auf der Erde ist eng an die Entstehung von Sauerstoff in der Atmosphäre verbunden. Aber bis jetzt war wenig Umweltveränderungen vor der Oxidation Veranstaltung bekannt.

Um zu diesem zu erhalten, analysiert beide Forscherteams Gesteinsschichten in einem 3.000-Fuß-langen (914 m)-Kern aus dem Hamersley-Becken in Westaustralien gebohrt. Sie untersuchten Chemikalien, deren Anwesenheit mit Sauerstoff, einschließlich Schwefel-Verbindungen und Metalle wie Molybdän und Rhenium verknüpft ist.

Sie fanden Beweise dafür, dass gab es eine kleine aber bedeutende Menge an Sauerstoff in den Ozeanen und möglicherweise die Erdatmosphäre kurz vor Ende des Archaikum Eon (ca. 3,9 Milliarden auf 2,5 Milliarden Jahren), als mikrobielles Leben auf der Erde vermutlich entstanden diversifiziert und.

"Zusammen, diese [Studium] zwingende Beweise für eine Verschiebung in der Oxidationsstufe von der Oberflächenschicht der Ozeane 50 Millionen Jahre vor dem Großereignis der Oxidation, bieten", sagte Alan Jay Kaufman, Geochemiker an der University of Maryland und Hauptautor der zweiten neuen Studie. "Wir glauben, dass diese Erkenntnisse einen wichtigen Schritt in unserem Verständnis von der Sauerstoffversorgung der Erde sind, weil sie Veränderungen in der Umwelt mit der Biosphäre zu verknüpfen."

Atmung-Mikroben

Die neu entdeckte "Hauch" von Sauerstoff erscheinen nicht nur aus dem nichts.

"Die Daten zeigen, dass Sauerstoff gab es in der Umgebung vor dem Großereignis der Oxidation und stark darauf hindeutet, dass Photosynthese, die Sauerstoff produziert rund um bis dahin war," sagte Anbar LiveScience.

Andere Phänomene, die Ergebnisse jedoch auch erklären könnte, sagte Andrey Bekker von der Carnegie Institution of Washington.

Bekker, wer nicht entweder der aktuellen Studien, Notizen, die photochemische Prozesse beteiligt war, in denen chemische Reaktionen von verschiedenen Wellenlängen des Lichts, angetrieben werden zu Änderungen in den relativen Mengen der verschiedenen Formen von Schwefel, zum Beispiel.

Wenn die biologischen Interpretation richtig ist, muss ein Prozess in Schach seit Millionen von Jahren, bis zu dem Großereignis der Oxidation produzierten Sauerstoff gehalten. "Warum steigen nicht Sauerstoff in der Atmosphäre, sobald die Stoffwechsel entwickelt?" Anbar, sagte.

Anbar deutet darauf hin, dass nicht-biologischen Prozesse eine Rolle spielen könnten. "Es gibt geologische Prozesse, die Sauerstoff verbrauchen so, auch wenn es Biologie in die Umwelt Pumpen ist es nicht unbedingt stark in der Atmosphäre sofort steigen," sagte Anbar.

Einige Gase aus verschiedenen Arten von Vulkanen spie können Sauerstoff verbrauchen, und so wie vulkanischer Aktivität im Laufe der Zeit geändert, so würde die Menge an Sauerstoff in der Umgebung.

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