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

DOMOV

Pri kontrole pošty sa Danko môže pozrieť do zahraničia

Bezpečnostné preverovanie zásielok robia aj Slovenská pošta či finančná správa. Obálky však neotvárajú.

KOMENTÁRE

Bez Radičovej, bez Kisku a bez obáv: v čom majú Mihál s Beblavým nevýhodu

Postačia úroveň a normálnosť na úspech v politike? Alebo budú práve naopak, hendikepom?

DOMOV

SME Naživo: Rusko, aké by Slováci chceli nikdy neexistovalo

V diskusii SME diskutovali odborníci o propagande.

Neprehliadnite tiež

Mopslík zmenšoval iné psy. Ukázali najrozsiahlejší strom psích plemien

Do spoločných skupín patria aj psy, ktoré sa na seba vôbec nepodobajú.

Ako sa zo starých fliaš stanú lepšie batérie

Drvené sklo namiesto uhlíka môže byť novým krokom vo vývoji lítiových batérií.

Hacker premenil 2 milióny hardvérov na nefunkčné tehly

Škodlivý kód môže napadnúť aj set-top boxy.

Veľké finále sa začalo. Sonda Cassini sa prvýkrát vnorila medzi prstence a Saturn

Sonda začína finále nabité vedou, nakoniec zhorí ako meteoroid.

Inzercia - Tlačové správy


  1. 5 krokov k vlastnému bývaniu
  2. Ovládajte svoje vozidlo mobilom
  3. Todos predstaví 4 americké premiéry na Autosalóne
  4. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy?
  5. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie
  6. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne
  7. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz
  8. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family
  9. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji
  10. Inteligencia vo všetkom
  1. Poslanci dnes dali jasne najavo, že plot na námestí nechcú
  2. HB Reavis so silnými výsledkami za rok 2016
  3. 3 šťavnaté spôsoby, ako povzbudiť výkon mozgu
  4. Najvyššie ocenenie štvrtýkrát pre Martinus
  5. Budúcnosť EÚ a inteligentných miest
  6. Todos predstaví 4 americké premiéry na Autosalóne
  7. Ekonomický a účtovný softvér Humanet oslavuje
  8. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie
  9. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy?
  10. Ovládajte svoje vozidlo mobilom
  1. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family 24 832
  2. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz 8 566
  3. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji 6 493
  4. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie 6 483
  5. 5 krokov k vlastnému bývaniu 6 212
  6. Nové auto alebo radšej jazdenka? 9 rád pre správne rozhodnutie 4 999
  7. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne 4 200
  8. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy? 3 653
  9. Volvo V90 Cross Country je pripravené na každé dobrodružstvo 3 024
  10. Moderný bungalov očami mladých architektov 1 574

Už ste čítali?

Domov NajnovšieNajčítanejšieDesktop