Các nhà nghiên cứu từ lâu đã hoang mang về lý do tại sao oxy phát triển mạnh trong bầu khí quyển Trái đất bắt đầu khoảng 2,4 tỷ năm.
Được gọi là sự kiện oxy hóa vĩ đại của Hồi, Hồi chuyển đổi, môi trường bề mặt thay đổi không thể đảo ngược trên Trái đất và cuối cùng đã tạo ra sự sống tiên tiến, ông Dominic Papineau thuộc Phòng thí nghiệm địa vật lý của Viện Carnegie.
Bây giờ, Papineau đã đồng tác giả một nghiên cứu mới trên tạp chí Thiên nhiên, tiết lộ manh mối mới về bí ẩn trong đá trầm tích cổ đại.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Kurt Konhauser thuộc Đại học Alberta ở Edmonton, đã phân tích thành phần nguyên tố vi lượng của đá trầm tích được gọi là thành tạo dải sắt, hoặc BIF, từ hàng chục địa phương khác nhau trên thế giới, có độ tuổi từ 3.800 đến 550 triệu năm Các thành tạo sắt dải là các lớp trầm tích độc đáo, thường được tìm thấy trong các tầng đá cực kỳ cũ hình thành trước bầu khí quyển hoặc đại dương chứa lượng oxy dồi dào. Như tên gọi của chúng, chúng được tạo thành từ các dải khoáng chất sắt và silicat xen kẽ.
Chúng cũng chứa một lượng nhỏ niken và các nguyên tố vi lượng khác. Và lịch sử của niken, các nhà nghiên cứu nghĩ, có thể tiết lộ một bí mật về nguồn gốc của cuộc sống hiện đại.
Niken tồn tại trong các đại dương ngày nay với số lượng dấu vết, nhưng lại phong phú hơn tới 400 lần trong các đại dương nguyên thủy của Trái đất. Các vi sinh vật sản xuất mêtan, được gọi là methanogens, phát triển mạnh trong các môi trường như vậy và khí mêtan mà chúng thải ra khí quyển có thể ngăn chặn sự tích tụ khí oxy, sẽ phản ứng với khí metan để tạo ra carbon dioxide và nước.
Nồng độ niken giảm sẽ dẫn đến nạn đói Niken cho các methanogens, những người phụ thuộc vào các enzyme dựa trên niken cho các quá trình trao đổi chất quan trọng. Tảo và các sinh vật khác giải phóng oxy trong quá trình quang hợp sử dụng các enzyme khác nhau, và do đó sẽ ít bị ảnh hưởng bởi nạn đói niken. Do đó, khí mê-tan trong khí quyển sẽ giảm và điều kiện cho sự gia tăng oxy sẽ được đặt ra.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hàm lượng niken trong BIF bắt đầu giảm khoảng 2,7 tỷ năm trước và 2,5 tỷ năm trước là khoảng một nửa giá trị trước đó.
Thời gian phù hợp rất tốt. Sự sụt giảm của niken có thể đã tạo tiền đề cho Sự kiện Ôxy hóa vĩ đại, ông Pap Papeau nói. Vv Và từ những gì chúng ta biết về methanogens sống, hàm lượng niken thấp hơn sẽ cắt giảm nghiêm trọng việc sản xuất khí mê-tan.
Đối với lý do tại sao niken giảm ở nơi đầu tiên, các nhà nghiên cứu chỉ ra địa chất. Trong các giai đoạn trước của lịch sử Earth Earth, trong khi lớp phủ của nó cực kỳ nóng, các lavas từ các vụ phun trào núi lửa sẽ có lượng niken tương đối cao. Xói mòn sẽ rửa niken xuống biển, giữ mức cao. Nhưng khi lớp phủ nguội đi, và hóa học của lavas thay đổi, núi lửa phun ra ít niken hơn, và sẽ ít tìm thấy đường ra biển.
Kết nối niken không phải là điều mà bất cứ ai đã xem xét trước đây, chanh Papineau nói. Cẩu Nó chỉ là một nguyên tố vi lượng trong nước biển, nhưng nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng nó có thể có tác động rất lớn đến môi trường Trái đất và đối với lịch sử của sự sống.
Nguồn: Viện khoa học Carnegie, thông qua Eurekalert.
