Prawda

Piątek, 7 maja 2021 - 08:26

« Poprzedni Następny »


Wielkie zdarzenie oksydacyjne


Steven Novela 2021-04-09

Współczesna sinica (powiększona 2400x). Odległa krewna rośliny, która zmieniła naszą planetę. Zdjęcie: Josef Reischig via Wikipedia
Współczesna sinica (powiększona 2400x). Odległa krewna rośliny, która zmieniła naszą planetę. Zdjęcie: Josef Reischig via Wikipedia

Bardzo dawna historia Ziemi jest fascynująca i choć dowiedzieliśmy się już wiele o odległej przeszłości, nadal brakuje nam wielu kawałków układanki. Nowe badanie dodaje do naszego rozumienia największego wydarzenia w historii Ziemi – Wielkiego Zdarzenia Oksydacyjnego – a także pomaga lepiej uporządkować inne wielkie wydarzenia z przeszłości.  


Ziemia, jak wiemy, powstała około 4,5 miliarda lat temu. Ziemia jest właściwie Ziemią 2.0 – w proto-Ziemię uderzył obiekt wielkości Marsa, tworząc zarówno obecną Ziemię, jak Księżyc. Ziemia była wówczas dość stopiona, nadal gorąca od wszystkich uderzeń, ale przez kolejne miliony lat powierzchnia Ziemi ostygła, na powierzchni utworzyły się stabilne jeziora płynnej wody i miała stabilną atmosferę, głównie składającą się z azotu. W tym środowisku powstało życie. Nie jesteśmy pewni, kiedy, ale prawdopodobnie 3,5 miliarda lat temu. Istnieją dobre dowody, że sinice istniały 2,9 miliardów lat temu. Te stworzenia są ważne, ponieważ tworzą swój pokarm ze światła słonecznego i produkują tlen jako odpad. Przez miliony lat oceany pełne sinic produkowały tlen, który nabudowywał się w atmosferze.


I tym zajmuje się nowe badanie – docieka, kiedy dokładnie tlen osiągnął wysokie poziomy. Obecna atmosfera składa się (z grubsza) z 78% azotu, 21 procent tlenu, 0,04 % dwutlenku węgla i śladowych ilości metanu i innych gazów. Przed około 2,45 miliarda lat temu w zasadzie było zero tlenu w atmosferze. Między 2,45 a 1,85 miliardów lat temu tlen nabudowywał się powoli w atmosferze do 3-5%, ale głównie absorbowały go oceany i podmorskie skały. To jest Wielkie Wydarzenie Oksydacyjne – nadal za mało tlenu według dzisiejszych standardów, ale wystarczająco, by wprowadzić wielką zmianę w chemii Ziemi.  


Od 1,85 do 0,85 miliarda lat temu tlen nasycił oceany i teraz szerzył się na lądzie, gdzie nadal absorbowały go skały i minerały. W tym czasie poziomy atmosferycznego O2 były dość stabilne dochodząc do 3-5%. Potem jednak, zaczynając od 0,85 miliarda lat temu, powierzchnia Ziemi zaabsorbowała cały tlen, jaki mogła i O2 zaczął nabudowywać się znacząco w atmosferze, ze szczytem około 400 milionów lat temu do ponad 30%, by potem spaść do obecnych 21%. Poziomy tlenu obecnie powoli i stale obniżają się.


Wróćmy do 2,45 miliarda lat temu, kiedy poziomy tlenu zaczęły się podnosić. Poprzednio sądzono, że kiedy raz poziom tlenu zaczął podnosić się, ten proces był stabilny i ciągły. Nowe badanie sugeruje jednak, że ten wczesny okres oksydacji był niestabilny, z poziomami tlenu załamującymi się wiele razy. Oksydacja ustabilizowała się dopiero 100 milionów lat później niż sądzono poprzednio. Ma to implikacje dla innego aspektu historii Ziemi – globalnych temperatur. Mniej więcej w tym samym czasie mieliśmy cztery epizody “Ziemi śnieżki” - okresy zlodowacenia planety z całą powierzchnią Ziemi pokrytą śniegiem i lodem, włącznie z oceanami, a każdy trwał miliony lat. Sądzi się, że te epizody zdarzyły się z powodu wzrostu ilości tlenu. Zmieniło to skład chemiczny atmosfery, zmniejszając ilość CO2 i metanu, gazów cieplarnianych. Ten spadek wepchnął Ziemię w chłodzącą spiralę. Planeta nie mogła wydostać się z każdego z tych okresów zlodowaceń dopóki nie nagromadziło się dosyć CO2 z wulkanów.


To nowe badanie rozwiązuje istniejącą poprzednio zagadkę. Początkowo sądzono, że było jedno wydarzenie oksydacyjne które wywołało zlodowacenie, ale w takim razie, dlaczego były cztery okresy zlodowaceń? Nowe dane sugerują, że było wiele zdarzeń oksydacyjnych, prawdopodobnie wywołujących wiele zlodowaceń, aż oksydacja wreszcie stała się permanentna. Teraz wydarzenia oksydacyjne i zlodowacenia lepiej pasują do siebie w czasie.


Jednak pojawia się kolejne pytanie – co spowodowało fluktuację wydarzeń oksydacyjnych? Najbardziej prawdopodobną odpowiedzią jest sama przyczyna oksydacji – życie. Sinice tworzyły tlen, ale robiąc to, tworzyły środowisko dla nich trujące. Wepchnęły także własny świat w głębokie zamrożenie. To mogło wywołać masowe wymieranie, co pozwalało CO2 na ponowne nabudowanie się i rozmrożenie Ziemi, po którym następowała kolejna oksydacja i ponowne zamrożenie. Ten cykl powtórzył się cztery razy zanim się wreszcie ustabilizował.


Co innego jednak stało się tym ostatnim razem? Może poziomy wulkanicznego CO2 nabudowały się wystarczająco, by uniknąć zlodowacenia mimo wzrostu tlenu. Może jednak odpowiedzią znowu jest życie. Po tym okresie fluktuacji były miliardy lat stabilności z atmosferycznym O2 na poziomie 3-5% i stabilnym klimatem. Może życie tym razem także było w równowadze. Organizmy wytwarzały tlen, ale może inne organizmy zjadały je, oddychały tlenem i produkowały CO2. Trudno powiedzieć, ponieważ nadal tworzono nadmiar tlenu, który absorbowały ziemskie rezerwuary. To wszystko działo się także przed czasem, z którego mamy dowody na życie wielokomórkowe. Eksplozja kambryjska zdarzyła się około 300 milionów lat po tym, jak poziom tlenu znowu zaczął się podnosić, dochodząc niemal do obecnych poziomów. Być może fauna edikarańska działała (wielokomórkowe życie mogło wyewoluować w życie kambryjskie).


Nadal jest wiele pytań. Widzimy jednak wyraźnie interakcję między biochemią życia, geologiczną i atmosferyczną chemią i klimatem. To są długoterminowe trendy rozgrywające się na przestrzeni co najmniej milionów, a czasami miliardów lat. Ale obraz odległej historii Ziemi stał się nieco bardziej ostry.

 

The Great Oxygenation Events

NeuroLogica Blog, 5 kwietnia 2021

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella 

Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe. Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine. Prowadzi blog Neurologica.
 

Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1212 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk