Nivelurile fluctuante de oxigen ar fi accelerat evoluția animalelor

Nivelurile de oxigen din atmosfera Pământului se modificau într-un ritm sălbatic în urmă cu un miliard de ani. Nivelurile fluctuante de oxigen ar fi putut accelera dezvoltarea vieții animale timpurii, potrivit unor noi cercetări.

Oamenii de știință cred că oxigenul atmosferic s-a dezvoltat în trei etape, începând cu așa-numita Mare Oxidare în urmă cu aproximativ două miliarde de ani, când oxigenul a apărut pentru prima dată în atmosferă. Cea de-a treia etapă, cu aproximativ 400 de milioane de ani în urmă, a dus la creșterea oxigenului atmosferic la nivelurile care există astăzi.

• O tăbliță babiloniană ascunde greșeala de geometrie a unui student de acum 4.000 de ani
• Hippias, sofist și polimat grec. Învățatul tuturor științelor

Ceea ce este incert este ce s-a întâmplat în timpul celei de-a doua etape, într-un timp cunoscut sub numele de Era Neoproterozoică, care a început cu aproximativ un miliard de ani în urmă și a durat aproximativ 500 de milioane de ani, timp în care au apărut forme timpurii de viață animală.

Cum au fost descoperite nivelurile fluctuante de oxigen?

Întrebarea la care oamenii de știință au încercat să răspundă este: a existat ceva extraordinar în ceea ce privește modificările nivelurilor de oxigen din epoca neoproterozoică care ar fi putut juca un rol esențial în evoluția timpurie a animalelor, a crescut brusc nivelul de oxigen sau a existat o creștere treptată?

Urme fosilizate ale animalelor timpurii, cunoscute sub numele de biota Ediacaran, organisme multicelulare care necesitau oxigen, au fost găsite în rocile sedimentare care au o vechime de 541 până la 635 de milioane de ani.

Pentru a încerca să răspundă la întrebare, o echipă de cercetare de la Universitatea din Leeds, Anglia, cu sprijin de Universitățile din Lyon (Franța), Exeter (Anglia) și UCL (Anglia), a folosit măsurători ale diferitelor forme de carbon, sau izotopi de carbon, găsite în rocile de calcar luate din mările de mică adâncime.

Pe baza rapoartelor izotopice ale diferitelor tipuri de carbon găsite, cercetătorii au reușit să calculeze nivelurile de fotosinteză care au existat cu milioane de ani în urmă și să deducă nivelurile de oxigen atmosferic, scrie Eurek Alert.

Cât oxigen existat în atmosfera Pământului timpuriu?

Ca rezultat al calculelor, ei au reușit să producă o înregistrare a nivelurilor de oxigen din atmosferă în ultimii 1,5 miliarde de ani, ceea ce ne spune cât de mult oxigen ar fi ajuns în ocean pentru a susține viața marină timpurie.

Dr. Alex Krause, un modelator biogeochimic care și-a terminat doctoratul la Școala Pământului și Mediului din Leeds, a spus că descoperirile oferă o nouă perspectivă despre nivelurile fluctuante de oxigen.

„Pământul timpuriu, în primele două miliarde de ani de existență, a fost anoxic, lipsit de oxigen atmosferic. Apoi nivelul de oxigen a început să crească, ceea ce este cunoscut sub numele de Marele Eveniment de Oxidare”, a explicat cercetătorul.

„Până acum, oamenii de știință credeau că după Marele Eveniment de Oxidare nivelurile de oxigen au fost fie scăzute și apoi au crescut chiar înainte de apariția primelor animale, fie că nivelul de oxigen a fost ridicat timp de multe milioane de ani înainte de apariția acestora”, a continuat dr. Krause.

„Dar studiul nostru arată că nivelurile de oxigen au fost mult mai dinamice. A existat o oscilație între niveluri ridicate și scăzute de oxigen pentru o lungă perioadă de timp înainte de apariția formelor timpurii de viață animală. Vedem perioade în care mediul oceanic, unde au trăit animalele timpurii, avea oxigen din abundență și apoi perioade în care nu avea”, spune el.

Ce efecte au avut nivelurile fluctuante de oxigen asupra biodiversității?

„Această schimbare periodică a condițiilor de mediu ar fi produs presiuni evolutive în care unele forme de viață ar fi putut dispărea și ar fi putut apărea altele noi”, a declarat dr. Benjamin Mills, care conduce Grupul de modelare a evoluției Pământului de la Leeds.

Dr. Mills a spus că perioadele de oxigenare au extins ceea ce cunoaștem sub numele de „spații locuibile”, părți ale oceanului în care nivelul de oxigen ar fi fost suficient de ridicat pentru a susține formele timpurii de viață animală.

„În teoria ecologică s-a propus că atunci când ai un spațiu locuibil care se extinde și se contractă, acest lucru poate sprijini schimbări rapide ale diversității vieții biologice”, a spus dr. Mills.

„Atunci când nivelurile de oxigen scad, există o presiune severă asupra mediului asupra unor organisme, care ar putea duce la dispariții. Iar atunci când apele bogate în oxigen se extind, noul spațiu le permite supraviețuitorilor să ajungă la dominație ecologică”, declară el.

„Aceste spații locuibile extinse ar fi durat milioane de ani, oferindu-le mult timp ecosistemelor să se dezvolte”, a concluzionat cercetătorul.

Studiul a fost publicat în Science Advances.

Vă recomandăm să citiți și:

Dinozaurii mumificați sunt surprinzător de comuni și acum știm de ce

Victimele mayașilor erau legate înainte de a fi sacrificate. Ce ascunde „Peștera terorii”?

Un mozaic roman uriaș a fost dezgropat în Siria

Tulburările cerebrale genetice ar putea fi „moștenite” chiar de la neanderthalieni