สูดอากาศบริสุทธิ์

การหายใจออกของออกซิเจนครั้งแรกของโลกเกิดขึ้นเมื่อ 3.2 พันล้านปีก่อน ตามวิวัฒนาการของไซยาโนแบคทีเรีย ( SN Online: 9/8/15 ) ซึ่งเป็นจุลชีพสังเคราะห์แสงที่เก่าแก่ที่สุด แบคทีเรียเหล่านี้จะขับออกซิเจนออกสู่สิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม เมื่อสัตว์ตัวเล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์ตาย ซากของพวกมันจะสลายตัวและกินออกซิเจน โดยปกติชีวิตและการตายของไซยาโนแบคทีเรียจะส่งผลให้ไม่ได้รับออกซิเจนสุทธิ โชคดีสำหรับชีวิตที่รักออกซิเจน การสะสมของตะกอนสามารถฝังอินทรียวัตถุที่เน่าเปื่อยไว้ใต้พื้นทะเลและหยุดการดึงออกซิเจน

ก่อนหน้าพันล้านที่น่าเบื่อ เมื่อประมาณ 2.4 พันล้านถึง 2.3 พันล้านปีก่อน 

ไซยาโนแบคทีเรียได้ท่วมบรรยากาศของโลกด้วยออกซิเจน ( SN: 10/10/09, p. 11 ) การเพิ่มขึ้นของออกซิเจนซึ่งมีชื่อเล่นว่า Great Oxidation Event ได้เปลี่ยนแปลงกลุ่มสารเคมีของดาวเคราะห์อย่างถาวรและล้างพื้นผิวของสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อออกซิเจนเกือบทั้งหมด

ในที่สุด ลมหายใจของออกซิเจนกระตุ้นการวิวัฒนาการของรูปแบบชีวิตที่ซับซ้อนที่เรียกว่ายูคาริโอต โดยมีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่แตกต่างกัน ยูคาริโอตในยุคแรกซึ่งเป็นบรรพบุรุษของสัตว์และพืช ปรากฏตัวขึ้นในช่วงเริ่มต้นของพันล้านที่น่าเบื่อ 1.8 พันล้านปีก่อน ในช่วงสองสามร้อยล้านปีแรกนั้น ยูคาริโอตแบบเซลล์เดียวและหลายเซลล์ได้แยกตัวออกจากกัน ในขณะที่แบคทีเรียและอาร์เคียปกครองระบบนิเวศของโลกอย่างแจ่มแจ้ง ( SN: 12/31/11, p. 12 )

บทความต่อไปด้านล่างกราฟิก

ประวัติความเป็นมา

ชีวิตและออกซิเจนบนโลกยังคงพันกันแน่นหนาเป็นเวลาหลายพันล้านปี หลังจากการเพิ่มขึ้นที่เรียกว่า Great Oxidation Event ระดับออกซิเจน (สีน้ำเงิน) ดูเหมือนจะคงที่เป็นเวลาประมาณหนึ่งพันล้านปี แม้ว่าจะขาดข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับช่วงเวลาส่วนใหญ่ ในช่วงเวลานี้ โลกยังคงอบอุ่นโดยไม่มีน้ำแข็ง (มีเกล็ดหิมะกำกับอยู่) แม้ว่าจะมีการก่อตัวและการแตกตัวของทวีปมหาทวีป 

ที่มา: TW LYONS, CT REINHARD และ NJ PLANAVSKY/NATURE 2014; NJ PLANAVSKY ET AL / ปริมาณหลักสูตรระยะสั้นประจำปีของสมาคมบรรพชีวินวิทยา 2558 เครดิต: J. HIRSHFELD

เป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนตำหนิการขาดการขยายตัวและวิวัฒนาการของยูคาริโอตที่น่าเบื่อหน่ายในหลายพันล้านอย่างที่เห็นได้ชัดในบันทึกฟอสซิลเกี่ยวกับออกซิเจนในระดับต่ำ ทุกวันนี้ ออกซิเจนเป็นส่วนประกอบประมาณหนึ่งในห้าของชั้นบรรยากาศโลก การศึกษาในช่วงต้นระบุว่าพันล้านที่น่าเบื่อนั้นมีความเข้มข้นของออกซิเจนในปัจจุบัน 1 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ นั่นสมเหตุสมผลเพราะว่าพันล้านที่น่าเบื่อส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงยุคเมโสโปรเตโรโซอิก เมื่ออัตราการฝังตัวของสารอินทรีย์คาร์บอนที่สลายตัวภายใต้ตะกอนในทะเลราบเรียบ การผลิตและการใช้ออกซิเจนถูกยกเลิกอย่างคร่าวๆ

ออกซิเจนต่ำไม่ใช่คุณสมบัติที่กำหนดเพียงอย่างเดียวของพันล้านที่น่าเบื่อ — ลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงของมันนั้นแตกต่างอย่างชัดเจนกับยุคไดนามิกสองยุคที่มาก่อนและหลัง: Paleoproterozoic และ Neoproterozoic ในระหว่างการจองทางธรณีวิทยาเหล่านั้น การแกว่งอย่างดุเดือดในการฝังคาร์บอนอินทรีย์เป็นบรรทัดฐาน ในทำนองเดียวกัน ในขณะที่ Paleoproterozoic และ Neoproterozoic รวมการหยุดเยือกแข็งของโลกด้วยไททานิค แต่ไม่มีน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ทำให้คนนับพันล้านคนน่าเบื่อเย็นลง เท่าที่นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ ภูมิอากาศที่อบอุ่นและมั่นคงปกครองมาหลายร้อยล้านปี

Linda Kah นักธรณีวิทยาจาก University of Tennessee ใน Knoxville กล่าวว่า ความเสถียรที่มากจนทำให้โลกนี้ถูกบดบังด้วยยุคสมัยที่อยู่ใกล้เคียงที่มีชีวิตชีวามากขึ้น ซึ่งได้รับความสนใจจากนักวิจัยมาอย่างยาวนาน “การหาเงินทุนง่ายกว่าถ้าคุณเลือกสถานที่ที่น่าตื่นเต้น” เธอกล่าว “คุณต้องการ Neoproterozoic เมื่อสัตว์มีวิวัฒนาการหรือคุณต้องการไปให้ที่เก่าที่สุดเพราะตัวที่เก่าที่สุดนั้นเท่ห์เสมอ”

แต่เมื่อตรวจสอบอย่าง ละเอียดถี่ถ้วนแล้ว นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นพบความเสถียรทางลักษณะของพันล้านที่น่าเบื่อ ซึ่งไม่เคยมีมาก่อนและไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์โลก ซึ่งอธิบายได้ยากกว่าการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่คั่นระหว่างช่วงเวลาอื่นๆ

Noah Planavsky นักธรณีวิทยาของ Yale กล่าวว่า “ไม่มีทางที่จะรักษาเสถียรภาพของวัฏจักรคาร์บอนและระดับออกซิเจนได้ แต่สำหรับกลไกการทรงตัวเหล่านี้หลายๆ อย่าง สิ่งต่างๆ ก็มีเสถียรภาพมากเกินไป มันกลายเป็น “ยากที่จะจินตนาการว่าคุณจะก้าวต่อไปอย่างไร เราสามารถจินตนาการถึงสถานการณ์ที่เราติดอยู่ในระบบที่น่าเบื่ออย่างไม่มีกำหนด” เขากล่าว และนั่นไม่ได้เกิดขึ้นอย่างชัดเจน

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลในช่วงเวลานั้นยังมีน้อย ทำให้เกิดคำถามใหม่ๆ เกี่ยวกับสภาพชีวิต 1.8 พันล้านถึง 800 ล้านปีก่อน จนถึงตอนนี้ ผลจากการศึกษาเหล่านี้เผยให้เห็นโลกที่หายใจไม่ออกอย่างน่าประหลาดใจ

credit : planesyplanetas.com oecommunity.net sfery.org gstools.org justlivingourstory.com sharedknowledgesystems.com makedigitalworldeasy.org coachfactoryoutletusa.net coachfactoryoutleuit.net sacredheartomaha.org