Raziskovalci so se dolgo zmedli, zakaj je kisik cvetel v Zemljini atmosferi, začenši s približno 2,4 milijarde let.
Poimenoval je "Veliki dogodek oksidacije", prehod "je nepovratno spremenil površinsko okolje na Zemlji in na koncu omogočil napredno življenje", je dejal Dominic Papineau iz Geofizičnega laboratorija institucije Carnegie.
Zdaj je Papineau soavtor nove študije v reviji Narava, ki razkriva nove namige skrivnosti v starodavnih sedimentnih kamninah.
Raziskovalna skupina, ki jo je vodil Kurt Konhauser z univerze Alberta v Edmontonu, je analizirala sestavo elementov v sledovih sedimentnih kamnin, imenovanih pasovno železne tvorbe, ali BIFs, iz več deset različnih krajev po svetu, starih od 3.800 do 550 milijonov let. Obložene železne tvorbe so edinstvene, na vodo položene nahajališča, ki jih pogosto najdemo v izjemno starih skalnih slojih, ki so se oblikovali pred atmosfero ali oceani, ki so vsebovali obilno kisika. Kot pove že ime, so narejeni iz izmeničnih pasov železovih in silikatnih mineralov.
Vsebujejo tudi manjše količine niklja in drugih elementov v sledovih. A zgodovina niklja, menijo raziskovalci, lahko razkrije skrivnost nastanka sodobnega življenja.
Nikelj v današnjih oceanih obstaja v sledovih, vendar je bil v prvotnih oceanih Zemlje do 400-krat bolj obilen. Mikroorganizmi, ki proizvajajo metan, se imenujejo metanogeni, uspevajo v takšnih okoljih in metan, ki ga sprostijo v ozračje, bi lahko preprečil kopičenje kisikovega plina, ki bi reagiral z metanom, da bi ustvaril ogljikov dioksid in vodo.
Padec koncentracije niklja bi privedel do "lakote niklja" za metanogene, ki se za ključne presnovne procese zanašajo na encime na osnovi niklja. Alge in drugi organizmi, ki sproščajo kisik med fotosintezo, uporabljajo različne encime, zato bi lakota niklja manj vplivala. Posledično bi atmosferski metan upadal in pogoji za dvig kisika bi bili vzpostavljeni.
Raziskovalci so ugotovili, da se je raven niklja v BIF začela zniževati pred približno 2,7 milijarde let, pred 2,5 milijarde let pa približno za polovico njegove prejšnje vrednosti.
"Čas se zelo prilega. Padec niklja bi lahko postavil temelj za dogodek velikega oksidacije, "je dejal Papineau. "In glede na to, kar vemo o živih metanogenih, bi nižje ravni niklja močno zmanjšale proizvodnjo metana."
Kar zadeva, zakaj je nikelj padel na prvem mestu, raziskovalci opozarjajo na geologijo. V prejšnjih fazah Zemljine zgodovine, čeprav je bil njen plašč izredno vroč, bi bila lava iz vulkanskih izbruhov relativno nizka. Erozija bi nikelj sperila v morje in ohranjala visoke ravni. Ko pa se je plašč ohlajal in se je spreminjala kemija lavov, so vulkani izpuščali manj niklja in manj bi se našlo v morje.
"Nikeljna povezava ni nekaj, kar je prej kdo pomislil," je dejal Papineau. "To je samo element v sledovanju morske vode, vendar naša študija kaže, da je lahko imela velik vpliv na Zemljino okolje in zgodovino življenja."
Vir: Carnegie Institution for Science, prek Eurekalert.
