Երկրի մթնոլորտում թթվածնի հայտնվելը կապված էր դրա պտույտի դանդաղեցման հետ

Երկրի մթնոլորտում թթվածնի հայտնվելը կապված էր դրա պտույտի դանդաղեցման հետ
Երկրի մթնոլորտում թթվածնի հայտնվելը կապված էր դրա պտույտի դանդաղեցման հետ
Anonim

Գիտնականները ցույց են տվել, որ օրվա երկարացումը տանում է ավելի արդյունավետ ֆոտոսինթեզի և միգուցե ժամանակին օգնել է ցիանոբակտերիաներին թթվածնի հեղափոխություն կատարել հին Երկրի վրա:

Լուսնի ձգողության շնորհիվ մեր մոլորակի պտտման արագությունը աստիճանաբար դանդաղում է, և օրը դառնում է ավելի երկար `մոտ երկու միլիվայրկյան մեկ դարում: Մարդկային կյանքի մասշտաբով այս փոփոխություններն աննկատ են, բայց, կուտակվելով միլիոնավոր տարիների ընթացքում, դրանք հսկայական ազդեցություն են ունենում ողջ կենսոլորտի վրա: Թերեւս նրանք էին, ովքեր հանգեցրին կյանքի պատմության ամենալուրջ վերափոխումներից մեկին `թթվածնի մթնոլորտի առաջացմանը:

Ենթադրվում է, որ հիմնական իրադարձությունները տեղի են ունեցել մոտ 2,4 միլիարդ տարի առաջ կամ ավելի վաղ: Այդ ժամանակ հայտնվեցին ֆոտոսինթեզային ցիանոբակտերիաներ, որոնք ազատում էին թթվածինը, որը լուծարվում էր օվկիանոսում, նստում հանքային միացությունների մեջ և լցնում օդը: Եվ, դատելով նոր աշխատանքի տվյալներից, օրվա տևողությունը կարևոր դեր խաղաց թթվածնի այս հեղափոխության մեջ: Սա նկարագրված է Գերմանիայի և ԱՄՆ -ի գիտնականների նոր հոդվածում, որը հրապարակվել է Nature Geoscience ամսագրում:

Հնարավոր կապը ստեղծվել է Միջին կղզու Սինխոլում ապրող բակտերիաների պատճառով, որը բնական ստորջրյա քարանձավ է Հյուսիսային Ամերիկայի Հուրոն լճում: Այնտեղ ծայրահեղ պայմաններ են. Ջուրը հագեցած է ծծմբով և աղքատ է թթվածնով: Այնուամենայնիվ, ժայռերը ծածկված են ծայրահեղական մանրէների ծաղկուն համայնքներով, որոնք ձևավորում են բազմաշերտ բակտերիալ գորգեր: Նրանց մեջ առկա ցիանոբակտերիաները գոյակցում են և մրցում սուլֆատ-նվազեցնող բակտերիաների հետ, որոնք էներգիա են արտադրում առանց լույսի ՝ օգտագործելով սուլֆատ:

Կենսաբանները նկատել են, որ մթության մեջ սուլֆատային ռեդուկտորները մոտենում են բազմաշերտ գորգի մակերեսին, իսկ լույսի ներքո դրանք փոխարինվում են ֆոտոսինթետիկ ցիանոբակտերիաներով: Այս ամենօրյա ցիկլը կապված է մանրէների մրցակցության հետ գորգի մակերեսին հասնելու համար, որտեղ տեղի է ունենում նյութերի և էներգիայի առավել ինտենսիվ փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ: Այնուամենայնիվ, որոշ բակտերիաների ամենօրյա փոփոխությունը այլոց չի կատարվում ակնթարթորեն ՝ մի քանի ժամ տևողությամբ:

Արդյունքում, ցիանոբակտերիան շատ ժամանակ չունի «աշխատելու» համար: Բայց որքան օրն ավելի երկար է, այնքան ավելի: Այս վարկածը ստուգելու համար գիտնականները օգտագործել են Միջին կղզու ջրասույզում տեղադրված տվիչների տվյալները, ինչպես նաև փորձեր են կատարել լաբորատորիա բերված բակտերիաների նմուշների հետ: Այս հիման վրա ստացվել է մի մոդել, որը ցույց է տվել թթվածնի էվոլյուցիայի կախվածությունը լուսավոր և մութ ժամանակաշրջանների փոփոխման հաճախականությունից:

Թվում է, թե երկու օր 12 ժամվա ընթացքում նույնն է, ինչ մեկ օրը 24 ժամվա ընթացքում. սակայն, ֆոտոսինթեզի տեսանկյունից, դրանք հեռու են հավասար լինելուց: Մանրէների դանդաղ տեղաշարժի և մանրէների բծերի միջոցով մոլեկուլների տարածման հետ կապված սահմանափակումները հանգեցնում են նրան, որ ցիանոբակտերիան զգալի ժամանակ են պահանջում «տաքանալու» և այդ գործընթացներն ամբողջ ուժով սկսելու համար: Հետևաբար, ցերեկային լույսի երկարացումը կարող է կտրուկ բարձրացնել նրանց աշխատանքի արդյունավետությունը, ինչը, ըստ երևույթին, տեղի է ունեցել թթվածնի հեղափոխության դարաշրջանում:

Խորհուրդ ենք տալիս: