Zrodil sa kyslík z nedostatku niklu?

Vysoký obsah kyslíka, ktorý umožnil zrod hojnej a pestrej pozemskej biosféry, zrejme vzišiel z úbytku niklu v moriach a oceánoch.

Pásované železné formácie ako táto v kanadskej provincii Ontario umožňujú stanoviť chemické zloženie dávnej oceánskej a morskej vody. Tmavšie pásy sú minerály železa, svetlejšie kremičitany.(Zdroj: STEFAN LALONDE)

BRATISLAVA. Zem mala podľa odborného konsenzu spočiatku v ovzduší málo kyslíka, či už z jej vnútra, alebo z dopadajúcich kozmických telies. A aj ten sa spotrebúval pri oxidácii hornín. Zmenilo sa to údajne až pred asi 2,4 miliardy rokov počas tzv. veľkého oxidačného javu.

Prinajmenšom lokálne a dočasne však mohlo byť na našej planéte kyslíka pomerne veľa už skôr. Mohlo to nastať asi pred 3,5 miliardy rokov (písali sme o tom v článku z 27. 3. 2009) a možno ešte dávnejšie. Údaje však stále nestačia na zmenu konsenzu.

Hlavný faktor rozvoja života

Pribúdanie kyslíka v ovzduší sa berie ako jeden z hlavných faktorov, ktoré umožnili rozvoj pozemského života. Jeho hlavným zdrojom bol sám život, najmä fotosyntéza.

Vedcov, pochopiteľne, zaujímalo, aké procesy veľký oxidačný jav spôsobili.

Na jeden teraz v časopise Nature poukázal deväťčlenný tím Kurta Konhausera z Albertskej univerzity v Edmontone (Kanada). Okrem Kanaďanov ho tvorili vedci z USA, Veľkej Británie, Austrálie a Francúzska.
Skúmali veľmi staré sedimentárne horniny. Záver: pribúdanie vzdušného kyslíka súviselo s úbytkom niklu rozpusteného v morskej vode.

Veľký prelom

„Veľký oxidačný jav nezvratne zmenil podmienky na zemskom povrchu a v konečnom dôsledku umožnil vznik rozvinutého života," povedal člen tímu Dominic Papineau z Carnegieho inštitútu vo Washingtone. „Bol to veľký prelom v evolúcii našej planéty a blížime sa k jeho pochopeniu."

Bádatelia analyzovali stopové prvky vo zvláštnom type sedimentárnych hornín. Nazývajú sa pásované železné formácie a vznikajú vo vode. Tvoria ich striedajúce sa pásy minerálov obsahujúcich železo a kremičitany.
Vzorky pochádzajú z desiatok miest prakticky celej zemegule a staré sú 550 miliónov až 3,8 miliardy rokov. Okrem iného obsahujú aj prímesi niklu.

Dnešné oceány a moria obsahujú nikel iba v stopových množstvách. V prvotných veľkých vodných telesách našej planéty ho však bolo niekoľkostokrát viac, najčastejšie sa udáva, že 400-krát.

Mimoriadne to vyhovovalo mikróbom, produkujúcim metán. Ten sa hromadil v ovzduší, kde mohol brániť hromadeniu kyslíka produkovaného inými mikróbmi, najmä fotosyntetickými sinicami a riasami. Metán reaguje s kyslíkom na oxid uhličitý a vodu. Keby teda ubudlo niklu, metanogény by postihol „hladomor".

Ich látková výmena totiž závisí od troch enzýmov, v molekulách ktorých hrajú kľúčovú úlohu atómy niklu. Tým by klesol prísun metánu do ovzdušia a kyslík by sa tam hromadil, producentom kyslíka by úbytok niklu až tak neuškodil, pri fotosyntéze využívajú iné enzýmy.

Nové časovanie

Z nového skúmania hornín vychádza, že niklu začalo ubúdať pred približne 2,7 miliardy rokov. V dobe pred 2,5 miliardy rokov ho už v morskej vode bola iba zhruba polovica predchádzajúceho množstva.

„Časovanie veľmi dobre sedí. Úbytok niklu mohol vytvoriť scénu pre veľký oxidačný jav. Z toho, čo vieme o dnes žijúcich metanogénoch, je jasné, že menej niklu by vážne obmedzilo produkciu metánu," povedal Dominic Papineau.

Čo teda v tom čase spôsobilo úbytok niklu? Odpoveďou je, že globálne geologické procesy.

V skorších obdobiach histórie Zeme mala naša planéta mimoriadne horúci plášť (oblasť pod kôrou).
Výrony láv, sprevádzajúce sopečnú činnosť, preto obsahovali veľa niklu. Ten sa splavovaním a eróziou dostával do morí a oceánov.

S ochladzovaním zemského plášťa sa zmenilo aj chemické zloženie lávy, niklu v nej bolo menej a tak sa ho aj menej dostávalo do morskej a oceánskej vody.

„Nad súvislosťou s niklom predtým nik neuvažoval," povedal Papineau. „Je to predsa iba stopový prvok v morskej vode. Náš výskum ale ukazuje, že mohol mať obrovský vplyv na pozemské prostredie a históriu života."

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

PLUS

Psy na Aljaške vyhrali preteky so smrťou. A deti prežili

O jednej z najlegendárnejších záchranných misií v histórii.

Neprehliadnite tiež

OBJEKTÍV

Najmenšia mačka na svete je zároveň aj najlepší zabijak

Dospelé mačky vyzerajú ako mačiatka.

Za šírenie Čiernej smrti môže človek, hovorí provokatívna štúdia

Morová pandémia zabila v polovici 14. storočia viac než tretinu obyvateľov Európy.

Snažil sa zastaviť svoje kýchnutie, roztrhol si hrdlo

Vzácny prípad ukazuje, prečo by ste nemali zadržiavať kýchanie.

Ryba si vie vďaka génom zahojiť chrbticu. Aj ľudia ich majú

Ľudia a ryby z radu mihuľotvarých mali pred miliónmi rokov spoločného predka.

Čierna diera si dvakrát grgla. Potvrdili, že čierne diery oddychujú

Vzdialená galaxia pomaly požiera svojho vesmírneho suseda.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Tatra banka spustila najmodernejší internet banking pre firmy
  2. V centre našej pozornosti sú zákazníci. Už 50 rokov
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  4. Iba dnes: Narodeninové predplatné SME.sk za 25 eur
  5. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy
  6. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku
  7. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate
  8. Kam do tepla v januári?
  9. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely
  10. Konzultácia so svetovými odborníkmi dokáže zachrániť život
  1. V centre našej pozornosti sú zákazníci. Už 50 rokov
  2. Začiatok roka patrí dani z nehnuteľností
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  4. Tipy pre atraktívne poprsie po dojčení. Plastike povedzte nie
  5. Stanovisko spoločnosti Advokátska kancelária JUDr. Radomír Bžán
  6. Tatra banka spustila najmodernejší internet banking pre firmy
  7. Iba dnes: Narodeninové predplatné SME.sk za 25 eur
  8. Denník SME oslavuje 25 rokov rekordným počtom predplatiteľov
  9. Najinzerovanejšie zánovné auto roku 2017? Mnohých to prekvapí
  10. Stavebná fakulta STU pozýva na Deň otvorených dverí!
  1. Iba dnes: Narodeninové predplatné SME.sk za 25 eur 16 503
  2. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy 6 447
  3. Tatra banka spustila najmodernejší internet banking pre firmy 5 304
  4. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných 3 541
  5. Demänovku mieša iba jeden človek. Ako si strážia receptúru? 2 512
  6. Kam do tepla v januári? 2 460
  7. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku 2 370
  8. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely 2 104
  9. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate 1 276
  10. Divoký Island: cesta ostrovom ľadu a ohňa 1 077