Ooids: Tiny Stones menulis ulang sejarah evolusi bumi

Sebuah tim peneliti dapat mengukur untuk pertama kalinya bagaimana jumlah karbon organik yang dilarutkan di lautan telah berubah selama waktu geologis. Hasilnya bertentangan dengan semua tuduhan yang sebelumnya diterima tentang sejarah evolusi Bumi.

Ilmuwan bumi sering menghadapi tantangan besar ketika mempelajari sejarah planet ini: banyak peristiwa penting telah terjadi sejak lama Beberapa jejak langsung tersedia.

Akibatnya, para peneliti sering harus mengandalkan bukti tidak langsung atau model komputasi untuk melakukan penelitian mereka.

Dalam sebuah studi baru, sebuah tim yang dipimpin oleh Jordon Hemingwayguru di ETH Zurich, kini telah menemukan a Kesaksian alami yang unik Dari periode ini: kecil Batu oval besi oksida Itu memungkinkan untuk secara langsung mengukur cadangan karbon di lautan primordial.

Pada pandangan pertama, Mereka terlihat seperti butiran pasirtetapi dalam cara mereka terbentuk, ini disebut ooides Bola salju yang paling mengharukan lebih seperti lapisan karena didorong oleh dasar laut oleh ombak.

Selama proses ini, Molekul karbon organik melekat pada batu dan menjadi bagian dari struktur kristal mereka.

Dalam menganalisis kotoran ini, tim Hemingway mampu membangun kembali pasokan karbon organik di lautan – hingga 1,65 miliar tahun yang lalu.

Di milikmu belajarbaru -baru ini diterbitkan di majalah Alampara peneliti menunjukkan itu, antara 1.000 dan 541 juta tahun yang lalusetoran ini sangat lebih rendah dari yang diasumsikan sebelumnya.

Anda tidak bersuaramembantah penjelasan umum untuk peristiwa permata dan biologis yang signifikan pada waktu itu dan memberi cahaya baru tentang sejarah bumi.

Lautan sebagai reservoir blok konstruksi kehidupan

Bagaimana karbon mencapai lautan?

Di satu sisi, karbon dioksida (CO₂) larut dari udara di air laut dan diangkut ke kedalaman dengan proses campuran dan arus laut, di mana tetap untuk waktu yang lama. Di sisi lain, karbon organik diproduksi oleh organisme fotosintesis seperti fitoplankton atau bakteri tertentu.

Menggunakan energi sinar matahari dan co₂, mikroorganisme ini menghasilkan senyawa karbon organik. Ketika organisme mati, mereka perlahan -lahan tenggelam ke dasar laut dalam bentuk “Salju Angkatan Laut“.

Jika mencapai bagian bawah tanpa dikonsumsi oleh organisme lain, karbon adalah disimpan dalam sedimen Marinir selama jutaan tahun.

Tetapi Bukan hanya fitoplankton yang menyediakan karbon. Blok konstruksi kehidupan juga digunakan kembali: mikroorganisme menguraikan kotoran dan organisme mati, melepaskan blok -blok ini lagi.

Molekul -molekul ini membentuk panggilan karbon organik terlarutyang beredar bebas di lautan: reservoir besar yang mengandung 200 kali lebih banyak karbon daripada yang benar -benar “dimasukkan” dalam kehidupan laut.

Revolusi oksigen mengubah segalanya

Berdasarkan anomali di batuan sedimen laut, para peneliti berasumsi bahwa reservoir blok konstruksi ini akan sangat besar antara 1.000 dan 541 juta tahun yang lalu.

Untuk waktu yang lama, hipotesis ini berfungsi sebagai dasar untuk menjelaskan bagaimana pada saat yang sama muncul usia glasial dan kehidupan yang kompleks.

Produksi fotosintesis blok konstruksi kehidupan terkait erat dengan pengembangan atmosfer dan bentuk kehidupan yang paling kompleks. Itu adil melalui fotosintesis Oksigen itu mulai menumpuk di atmosfer.

Dalam dua gelombang, dikenal sebagai Bencana oksigenkandungan oksigen meningkat ke tingkat saat ini 21%. Kedua peristiwa disertai dengan usia glasial ekstrem yang menutupi planet ini dengan es.

Namun, Hidup terus mengalami strategi baru: Selama bencana pertama oksigen, antara 2,4 dan 2,1 miliar tahun yang lalu, organisme mengembangkan metabolisme yang mampu mengubah makanan energi dengan bantuan oksigen. Bentuk energi pembangkit yang sangat efisien ini telah memungkinkan Pengembangan bentuk kehidupan yang lebih kompleks.

Kandungan karbon jauh lebih rendah dari yang diasumsikan

Untuk mengelola hubungan antara perkembangan permata dan biologis ini, tim Hemingway telah mengembangkan metode baru yang memungkinkan secara langsung menentukan ukuran blok pembangunan Life Reservoir of Life pada waktu itu, Berdasarkan partikel karbon yang ada di ooids.

“Hasil kami bertentangan dengan semua asumsi sebelumnya”, Lanjutkan hemingway, num komunikasi dari ETH Zurich.

Menurut hasil penelitian, antara 1.000 dan 541 juta tahun yang lalu, lautan mengandung tidak lagi, tetapi dalam kenyataannya 90 hingga 99% lebih sedikit karbon organik terlarut dari hari ini. Hanya setelah bencana oksigen kedua, nilai -nilai mencapai tingkat saat ini 660 miliar ton karbon.

“Kami membutuhkan penjelasan baru Tentang bagaimana usia glasial, kehidupan yang kompleks dan peningkatan oksigen terkait, ”kata penulis utama penelitian ini, Keserakahan niryang menjelaskan pengurangan besar reservoir karbon dengan penampilan organisme yang lebih besar pada saat itu: organisme multiseluler uniseluler dan primitif Mereka tenggelam lebih cepat setelah kematiandengan demikian meningkatkan “salju laut”.

Namun, Partikel karbon tidak didaur ulang Di lapisan lautan terdalam Karena kelangkaan oksigen; Mereka menetap di bawah laut, menyebabkan reservoir karbon organik terlarut berkurang secara dramatis. Hanya saat oksigen terakumulasi Di kedalaman, reservoir tumbuh lagi ke volume saat ini.

Samudra Primordial hingga saat ini

Meskipun periode yang diteliti sudah menjadi milik masa lalu yang terpencil, kesimpulan dari penyelidikan Mereka penting untuk masa depan: Mereka mengubah pandangan kita tentang bagaimana kehidupan di bumi, dan mungkin juga di exoplanet lainnya, dikembangkan.

Pada saat yang sama, mereka membantu kita memahami bagaimana Bumi bereaksi terhadap gangguan, Manusia menjadi salah satu gangguan itu: Pemanasan dan polusi lautan yang disebabkan oleh aktivitas manusia saat ini sedang mengurangi kadar oksigen laut.

Akibatnya, tidak dapat dikecualikan bahwa peristiwa yang mirip dengan yang dijelaskan dapat Ulangi di masa depan yang jauh.