Skąd na Ziemi życiodajny tlen? Naukowcy mają zaskakującą teorię

Zdaniem badaczy, utrzymanie odpowiednich ilości tlenu na naszej planecie jest możliwe dzięki… wydłużeniu ziemskich dni.

Sinice, które pojawiły się na Ziemi około 2,4 miliarda lat temu, odpowiadały za produkowanie tlenu w ilościach umożliwiających dalszą ewolucję życia. Jednocześnie nasza planeta doświadczała (i wciąż doświadcza) zmian w zakresie ruch obrotowego. Proces ten trwa od 4,5 mld lat, Ziemia zwalnia, a dni stają się coraz dłuższe.

Czytaj też: Dwutlenek węgla jako magazyn energii elektrycznej. Energy Dome o swoich akumulatorach CO2

Dokładne ustalenia na ten temat zostały opublikowane na łamach Nature Geoscience i opisują, jak Gregory Dick i jego współpracownicy analizowali wpływ poszczególnych czynników na stężenia tlenu na Ziemi. Okazało się, iż pozornie nieważny pod tym względem element układanki, czyli tempo obrotu naszej planety, może odgrywać w tym przypadku zaskakująco dużą rolę.

Stężenie tlenu na Ziemi znacząco wzrosło za sprawą aktywności sinic

Na podstawie zapisu kopalnego naukowcy oszacowali, że 1,4 miliarda lat temu dni miały długość zaledwie 18 godzin, a 70 milionów lat temu były o pół godziny krótsze niż obecnie. Z perspektywy człowieka zmiany te są kompletnie niezauważalne, ponieważ średnio dzień wydłuża się o 1,8 milisekundy na wiek. Na przestrzeni milionów i miliardów lat zmiany są jednak ogromne. Co za nimi stoi? Między innymi grawitacyjny wpływ Księżyca, który stopniowo oddala się od Błękitnej Planety.

Jeśli chodzi natomiast o wzrost stężenia tlenu w atmosferze, to w tym przypadku ważną rolę odegrała tzw. katastrofa tlenowa. Były to wydarzenia sprzed 2,4-2 mld lat, kiedy to sinice doprowadziły do ogromnego wzrostu stężenia tlenu w atmosferze. Według ekspertów, bez tego typu zmian życie mogłoby nigdy nie rozwinąć się do stopnia, jaki znamy obecnie.

Czytaj też: Przypadkowo opracowano plastik, który przez słońce i tlen rozkłada się w ciągu tygodnia

Autorzy nowych badań wiedzą, że okno czasowe, w którym sinice mogą emitować tlen jest bardzo ograniczone. Z tego względu Brian Arbica z Uniwersytetu Michigan próbował zrozumieć, czy historyczne zmiany długości dnia miały wpływ na przebieg fotosyntezy. Jego zespół przeprowadził eksperymenty i pomiary na mikrobach, zarówno w ich naturalnym środowisku, jak i w warunkach laboratoryjnych. W ten sposób naukowcom udało się powiązać obecność światła słonecznego z mikrobiologiczną produkcją tlenu oraz tej produkcji z historycznymi zmianami długości dnia.