Gelişmiş Yaşamın Ortaya Çıkması için Oksijene Gerçekten İhtiyaç Var mıydı?
Fotoğraf : Yastık olarak bilinen bu bazalt yapılar volkanlar patladığında oluşuyor. Demir oksidasyon durumu, patlama meydana geldiğinde okyanuslarda ne kadar oksijenin çözüldüğünü gösteriyor. (National Science Foundation)
Hayvanlar bugün oksijen oksijen erişimine çok bağımlıdırlar ve bu yüzden bunun atalarımızın ortaya çıkması için ön koşul olduğunu düşünmek kolaydır. Ama okyanusun dibinde oluşan bazaltlar üzerine çalışmalar bu fikre meydan okudu.
Yaşam dünya üzerinde oluşumundan çok kısa süre sonra ortaya çıkmasına rağmen 3 milyar yıl boyunca tek hücreli organizmalardan daha fazlası yoktu. Sonra birdenbire daha karmaşık bir yaşam bolluğu belirdi ve yayıldı.
Yaygın hikaye, çok hücreli canlıların atmosfer (ve dolayısıyla okyanusta çözünen hava) oksijenle zenginleşene kadar hayatta kalamayacağıdır, ancak bunu doğrulamak için oksijen konsantrasyonlarının modern seviyelere ne zaman ulaştığını bilmemiz gerekiyor.
Berkeley California Üniversitesi’nden Dr. Daniel Stolper ve Dr Brenhin Keller atmosferin modern oksijen konsantrasyonlarına 540 ila 420 milyon yıl önce ulaştığını gösteren kanıtlar ortaya koydular. Hayvanlar ve diğer çok hücreli yaşam 700 ila 800 milyon yıl öncesine kadar uzanıyor.
Stolper, “Derin okyanusun oksijenleşmesi ve bunu atmosferik O2‘deki artışın bir sonucu olarak yorumlaması, Dünya tarihi bağlamında oldukça geç bir olaydı” dedi. “Bu, önemli çünkü metabolizmaları için O2‘yi gerektiren erken hayvanların kökeni, bugüne kıyasla nispeten düşük oksijen seviyesine sahip bir atmosfere sahip bir dünyada geçtiğini gösteren yeni kanıtlar ortaya koydu.”
Oksijen çok reaktiftir, bu nedenle sürekli salınmadığı sürece, hava tükenene kadar kayalarla birleşir. Dolayısı ile erken atmosfer erken yaşam formları için enerji seçeneklerini sınırlayan bu önemli gazın neredeyse hiçbirini içermiyordu.
Mikrobiyal yaşam ilk önce oksijeni serbest bırakmaya başladığında, atmosferik seviyelerde uzun süreli bir artış yaratmaktansa çok tepki vermiştir. Bununla birlikte, yaklaşık 2.5-2.3 milyar yıl önce, fotosentetik organizmalar oksijeni, tepki verebileceğinden daha hızlı salmaya başladılar ve bu sayede çağın kayalarından okuyabileceğimiz kayda değer bir kayma yarattı.
Yine de atmosferik oksijen seviyeleri o kadar düşüktü ki hiçbiri derin okyanusa ulaşamadı. Oksijen konsantrasyonlarında (özellikle de ateş gibi işlevlere izin veren) sonraki artışların zamanlaması belirgin çelişkili kanıtlar ortaya çıkmasıyla kurulması zor olmuştur.
Karada, bugünkü atmosfere ait yüzde 21’lik oksijen, çok daha düşük bir şeyden ayırt edilemeyecek kadar eski bir miras bırakıyor. Stolper ve Keller derin okyanuslara baktılar; bu modeller, atmosferik düzeyler yüzde 3-10’a ulaştığında sadece oksijene dönüştüğünü gösteriyor.
Denizaltı volkanik patlamalardan oluşan kayalardaki demirin sadece 541-420 milyon yıl önce okside olmaya başladığını keşfettiler. Stolper, daha önce kullanılan jeokimyasal işaretlere kıyasla, okyanus oksidasyonunun daha güvenilir bir ölçüsü olduğunu düşünüyor ve ekibin hayvanların bugünkü değerlerden daha az oksijen açısından zengin bir ortamda faaliyet gösterdiği sonucuna götürmesine neden oluyor.
Kaynak : iflscience.com
