Prawda

Sobota, 21 maja 2022 - 04:06

« 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 1294 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



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


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