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

OĽaNO nie je iba Matovič, hovorí jeho líder. Uvažuje, že sa stiahne z politiky

Líder OĽaNO Igor Matovič pre SME hovorí, že sa mu stalo niečo závažné.

KOMENTÁRE

(Ne)obyčajný človek Igor Matovič

Lídra Obyčajných ľudí šikanuje koalícia, no sám zo seba robí ľahký terč.

DOMOV

Čižnár robí okolo rozpustenia kotlebovcov tajnosti

Návrh na zrušenie ĽSNS podala Generálna prokuratúra koncom mája.

Neprehliadnite tiež

OBJEKTÍV

Vlezie medzi sutiny aj do tela. Nový robot sa pohybuje ako vinič

Mäkký robot pomôže pri záchranárskych prácach či v medicíne.

Vedci opravili fyziku, protón je v skutočnosti ešte ľahší

Meranie je trikrát presnejšie ako doterajšie výsledky.

Z New Yorku do Washingtonu hyperloopom? Musk má vraj ústny súhlas

Bola by to gigantická stavba, najväčšia v USA.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  2. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  3. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  4. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  5. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  6. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  7. I cez prázdniny testujte elektrobicykle
  8. 5 dôvodov, prečo sa prihlásiť na konferenciu ENERGOFÓRUM®
  9. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom
  10. Máte už vybranú dovolenku na júl?
  1. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  2. Funguje predaj realít aj bez maklérov?
  3. BILLA a ÚNSS skontrolovali zrak 10 380 slovenským deťom
  4. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  5. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  6. Borguľa žiada vyrúbenie dane pre americkú ambasádu
  7. Stanovisko Klubu pre BA k mimoriadnemu rokovaniu zastupiteľstva
  8. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  9. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  10. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  1. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky 7 094
  2. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou 5 976
  3. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade 3 885
  4. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku 3 611
  5. I cez prázdniny testujte elektrobicykle 2 091
  6. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami 2 060
  7. Chcete vedieť všetko o vašej krvi? Čaká vás 6000 typov vyšetrení 1 984
  8. Máte už vybranú dovolenku na júl? 1 596
  9. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom 1 151
  10. Zvládnete tento test o jablkách a cideroch? Otestujte sa 690