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

KOMENTÁRE

My sme les. Zastavíme katastrofu?

Slovenské lesy miznú, rozšírili sa v nich pilčíci a traktory.

Neprehliadnite tiež

Záhadné Pluto má ešte záhadnejšiu atmosféru

Trpasličiu planétu zrejme neochladzuje plyn, ale pevné častice.

DETSKÁ RUBRIKA

Lelek lesný vidí aj za seba, nemusí ani pohnúť hlavou

Prezývali ho kozodoj, hoci kozy nikdy nedojil.

OBJEKTÍV

Skutočný Iron Man: Vynálezca s oblekom stanovil nový rýchlostný rekord

Oblek poháňa šesť malých prúdových motorov.

Vesmírne kráľovstvo Asgardia vypustilo do vesmíru svoj prvý satelit

Má vlajku a dokonca aj hymnu. Zatiaľ ho však žiadna pozemská krajina či národ neuznáva.

Inzercia - Tlačové správy


  1. 3 pravidlá pre lepší dôchodok
  2. VW Tiguan Allspace: prvé sedemmiestne SUV od Volkswagnu
  3. Moskva alebo Petrohrad?
  4. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni
  5. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte
  6. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli
  7. Nový Jaguar XF Sportbrake
  8. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich
  9. Špeciálna príloha: Pre budúcich vysokoškolákov
  10. Výhodné a lacné neznamená to isté, ani pri PZP
  1. VW Tiguan Allspace: prvé sedemmiestne SUV od Volkswagnu
  2. 3 pravidlá pre lepší dôchodok
  3. Moskva alebo Petrohrad?
  4. Aké auto si vybrať - nové, zánovné alebo jazdené?
  5. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni
  6. Nový článokHB Reavis predstavuje projekt Stanica Nivy na veľtrhu
  7. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli
  8. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte
  9. Nový Jaguar XF Sportbrake
  10. Tradičné bratislavské dvory sú späť. V Jarabinkách sú až dva
  1. Moskva alebo Petrohrad? 11 836
  2. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich 4 022
  3. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte 2 105
  4. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni 1 738
  5. Diabetici môžu získať 25-tisíc eur cez nový grantový program 1 597
  6. Nový Jaguar XF Sportbrake 1 440
  7. Špeciálna príloha: Pre budúcich vysokoškolákov 1 080
  8. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli 1 029
  9. Výhodné a lacné neznamená to isté, ani pri PZP 853
  10. 3 pravidlá pre lepší dôchodok 560