Dove ha avuto origine l'ossigeno molecolare in atmosfera della terra?

Oggi, l'ossigeno è il secondo più comune nell'atmosfera di gas in volume, con argon un terzo lontano. Tuttavia, ossigeno nell'atmosfera terrestre precoce era legato in acqua. Che cosa è cambiato? Come ossigeno-sfiati, abbiamo un interesse in quanto il nostro pianeta è diventato abitabile a noi. La risposta è semplice: l'invenzione della fotosintesi.

Atmosfera giovane

L'atmosfera iniziale della terra era probabilmente composto da idrogeno e metano, con un po' di anidride carbonica e vapore acqueo espulsi dai vulcani. Vulcani espulso anche ammoniaca, quali luce solare si è rotto in azoto, che oltre a miliardi di anni accumulati ai livelli odierni. La vita più in anticipo probabilmente usato il metano per il metabolismo.

Come sappiamo questo

C'è una grande quantità di prove che i livelli di ossigeno erano bassi più di 2,5 miliardi anni fa. Prova del record geologico include, tra le altre prove, la mancanza di ossidazione del ferro e la presenza di minerali che non formano in ambienti ricchi di ossigeno (pirite, l'uraninite).

Prova biologica comprende l'osservazione che ossigeno impedisce la crescita delle più primitive forme di vita esistenti oggi. Inoltre, le reazioni chimiche che producono gli aminoacidi, i mattoni della vita, sono inibite da anche piccole quantità di ossigeno.

Cianobatteri

Un batterio fotosintesi ha presentato entro e non oltre 2,7 miliardi di anni fa, che espulso ossigeno come parte del suo metabolismo. Questo organismo è chiamato cianobatteri ed esiste ancora oggi. (Batteri comparsi circa 3,5 miliardi di anni fa). Loro capacità fotosintetica significa che essi sono in grado di dividere le molecole d'acqua per produrre ossigeno utilizzando l'energia del sole. Questi organismi sono stati la forza trainante nel riempire l'atmosfera di ossigeno.

Cloroplasti

Circa 1.6 a 1,7 miliardi di anni fa, alcuni cianobatteri furono assorbiti dai eucarioti (cellule con i nuclei) per beneficiare della loro capacità di sfruttare l'energia del sole. Questi sono gli antenati degli organelli in cellule della pianta verde che chiamiamo cloroplasti. Loro origine batterica è la ragione che i cloroplasti hanno loro proprio codice genetico.

Le alghe sono i primi organismi creduti di aver usato i cloroplasti. Erano pertanto enorme hanno contribuito a realizzare l'ossigenazione dell'atmosfera primo pure, anche se ciò che gli scienziati chiamano il grande evento di ossidazione si era già verificato diverse 100 milioni di anni prima.

Un paradosso

Anche se i cianobatteri hanno presentato 2,7 miliardi anni fa, i livelli di ossigeno atmosferico non cominciano ad aumentare fino a 2,5 miliardi di anni fa. Perché il ritardo? Uno studio del 2007 in "Natura" indica che il vulcanismo sottomarino rimosso l'ossigeno, che agisce come un lavandino. Di 2,5 miliardi di anni fa, però, masse continentali hanno presentato, fornendo la necessaria stabilità per terrestre vulcani a comparire. Presto la differenza del sommergibile-a-terrestre commutata. La ricerca precedente aveva trovato che sottomarini vulcani eruttano a temperature più basse, producendo gas che erano molto meglio a bloccare qualsiasi ossigeno atmosferico rispetto ai vulcani terrestri.