) bergabung seluruh baris fenomena yang terkait dengan batas Arkean dan Proterozoikum, dengan nama "Peristiwa Oksigen Hebat" (Great Oxygenation Event). Data yang tersedia memungkinkan untuk mewakili tonggak sejarah ini sebagai berikut: awal aktivitas organisme fotosintesis, akumulasi oksigen sehubungan dengannya, dan transformasi bertahap planet ini dari reduksi menjadi pengoksidasi. Pekerjaan selanjutnya secara signifikan mengoreksi model ini. Organisme fotosintesis yang melepaskan oksigen berasal dari awal kehidupan Archean, tetapi oksigen bebas muncul pada pergantian Archean dan Proterozoikum karena perubahan sifat vulkanisme terestrial. Selama 90% dari hidupnya, planet ini memiliki hidrosfer dan atmosfer yang praktis bebas oksigen, sementara di Proterozoikum, kandungan oksigen ternyata jauh lebih rendah daripada yang diperkirakan sebelumnya, dan sangat bervariasi.

Pada 50-an abad XX, data mulai terakumulasi pada lompatan oksigen Proterozoikum awal (Bencana oksigen, atau Peristiwa oksigenasi hebat, "Peristiwa oksigen hebat"). Ada gagasan bahwa atmosfer awal planet ini berkurang, dan kemudian 2,6-2,2 miliar tahun yang lalu, atmosfer dan lautan secara bertahap mulai meningkatkan oksigen bebas. Oksigen dibentuk sebagai produk sampingan dari aktivitas fotosintesis: untuk energi, mereka menggunakan zat yang paling mudah tersedia di planet ini - air. Model ini didasarkan pada data geokimia. Yang utama dianggap konten tinggi dalam batuan Archean besi ferro (underoxidized) berupa pirit (FeS 2), magnetit (Fe 3 O 4), siderit (FeCO 3). Dalam hal ini, butir-butir pirit dapat tergulung dengan baik, dan akibatnya, butir-butir pirit tersebut secara aktif dipengaruhi oleh air permukaan dan atmosfer. Juga menunjukkan adanya grafit (karbon tidak teroksidasi), lapis lazuli (Na 2 S - belerang tidak teroksidasi), serta bijih besi-mangan di bebatuan paling kuno. Yang terakhir ini terbentuk terutama dalam kondisi oksigen rendah, karena dalam keadaan tidak teroksidasi, besi dan mangan bermigrasi bersama, dan dengan peningkatan kandungan oksigen, besi kehilangan mobilitasnya, dan jalurnya menyimpang. Pada akhir 1960-an, bukti penting lainnya disajikan untuk mendukung pengurangan atmosfer di bumi kuno: konglomerat uraninit sedimen. Mereka hanya bisa terakumulasi tanpa adanya oksigen, sehingga mereka hanya ditemukan di bebatuan paling kuno. Mineral mulai mendominasi di batuan Proterozoikum dengan derajat tinggi oksidasi unsur, bijih besi-mangan dan uraninit menghilang. Tapi ada elemen langka, yang tergabung ke dalam mineral sedimen dengan adanya oksigen.

Verifikasi dan penyempurnaan hipotesis ini membutuhkan waktu empat dekade berikutnya. Apa yang menyebabkan revolusi oksigen? Tanggal berapa untuk acara ini? Ke mana perginya oksigen sebelum revolusi besar oksigen, dan apakah oksigen itu ada? Mengapa pelepasan oksigen pada pergantian Archean dan Proterozoikum terjadi relatif cepat, sedangkan akumulasi oksigen berlangsung lambat? Apa peran organisme hidup dalam proses ini? Semua pertanyaan ini harus dijawab. Di halaman Alam Timothy Lyons dan rekan dari Departemen Geosains di University of California di Riverside telah merangkum apa yang telah mereka pelajari sejauh ini. Gambar tersebut, ternyata, lebih kompleks dan lebih menarik daripada model sederhana asli yang ditunjukkan secara skematis pada Gambar. 2.

Sehubungan dengan pembahasan model ini, terlebih dahulu perlu ditanyakan pertanyaan tentang tanggal peristiwa oksigen: namun kapan itu terjadi? Biasanya, ketika menjawab pertanyaan ini, referensi dibuat untuk data fraksinasi belerang. Karena berbeda reaktivitas isotop belerang terakumulasi dalam mineral dalam rasio tertentu - ini adalah inti dari fraksinasi isotop. Rasio ini digunakan untuk menilai mekanisme fraksinasi: mekanis menurut massa isotop (ini adalah fraksinasi yang bergantung pada massa) atau biologis (ini adalah fraksinasi yang tidak bergantung pada massa). Sinyal tentang perubahan dari fraksinasi massa-independen ke fraksinasi massa-tergantung mudah dibaca di batuan Archean dan Proterozoikum. Diyakini bahwa bakteri pereduksi sulfat menyediakan fraksinasi massa-independen: mereka lebih suka isotop ringan untuk kebutuhan mereka. Oleh karena itu, waktu Archean dengan sinyal massa-independen dianggap sebagai dunia anaerobik reduksi sulfat. Dan ketika, dalam kelimpahan oksigen berikutnya, dunia reduksi mereka seharusnya menyusut menjadi kantong-kantong kecil, fraksinasi biologis belerang pada dasarnya berhenti. Dan menurut sinyal ini, permulaan Revolusi Oksigen Hebat telah ditentukan. Namun, adalah mungkin untuk membuktikan dengan indah bahwa pergeseran dari fraksinasi isotop belerang yang tidak bergantung massa ke yang bergantung pada massa sama sekali tidak dijelaskan oleh penggulingan pereduksi sulfat dari posisi dominannya (untuk ini, lihat berita Bakteri Archean paling kuno bukan pereduksi sulfat, "Elemen", 28/09/2012). Transisi ini dikaitkan dengan perubahan atmosfer Archean (transparansi, kepadatan, jenis, dan volume emisi vulkaniknya). Ini tidak berarti bahwa tidak ada pereduksi sulfat, itu tidak berarti bahwa tidak ada fraksinasi sulfur yang tidak tergantung massa biologis. Ini berarti bahwa penanggalan peristiwa fraksinasi belerang tidak boleh dikaitkan dengan revolusi oksigen. Pengurang sulfat - jalannya, dan fraksinasi belerang - milik mereka sendiri, dan di mana pasokan oksigen berada tidak diketahui. Selain itu, sinyal fraksinasi massa-independen dapat "diolesi" dalam waktu karena konstanta siklus geologi sulfur. Mineral yang membawa satu atau beberapa sinyal fraksinasi bisa saja terbentuk pada zaman yang lebih kuno, kemudian terkubur, lalu muncul kembali ke permukaan. Dengan demikian, sinyal kuno juga dapat muncul pada sampel yang lebih muda. Oleh karena itu, hari ini sulit, pertama, untuk mengasosiasikan sinyal fraksinasi massa-independen dengan waktu tertentu, kedua, dengan pasti mekanisme biologis, ketiga, dengan acara oksigen.

Pendekatan lain yang mungkin untuk menentukan penanggalan peristiwa oksigen didasarkan pada pencarian jejak produsen oksigen - cyanobacteria dan organisme lain yang mengandung klorofil. Dengan cara ini, Anda dapat membunuh dua burung dengan satu batu - dan memperkirakan waktu dimulainya era oksigen, dan mencari tahu siapa di belakangnya. Ahli paleontologi menemukan banyak fosil Archean yang ditafsirkan sebagai mikroorganisme tertentu. Tetapi morfologi mereka sangat sederhana sehingga sulit untuk mengatakan dengan pasti bahwa metabolisme mereka didasarkan pada fotosintesis oksigen.

Juga diyakini bahwa dalam penalaran tentang kehidupan Archean, seseorang dapat mengandalkan data pada biomarker - molekul yang secara khusus menunjukkan satu atau beberapa jenis metabolisme dan/atau jenis mikroorganisme. Seperti, misalnya, adalah molekul steran, yang hanya melekat pada eukariota; oksigen diperlukan untuk sintesisnya. Steran ditemukan di bebatuan berusia 2,7 miliar tahun. Sementara para ilmuwan sedang mendiskusikan apakah oksigen benar-benar diperlukan untuk sintesis steran, dan jika perlu, dalam jumlah berapa, ternyata steran yang menggairahkan semua orang adalah polusi terbaru (baca tentang ini di berita Jejak tertua eukariota dan cyanobacteria di Bumi diakui sebagai polusi akhir, "Elemen", 29/10/2008). Selain itu, beberapa penelitian baru-baru ini meragukan keandalan data biomarker: banyak di antaranya mungkin merupakan kontaminasi yang terlambat. Tetapi sekali lagi, ini tidak berarti bahwa fotosintesis tidak ada. Mereka, dan bahkan dengan probabilitas tinggi.

Untuk mengkonfirmasi asumsi mereka, Lyons dan rekan menyarankan untuk memperhatikan jadwal distribusi. bahan organik dalam batuan sedimen Archean (Gbr. 3).

Luar biasa! karbon organik jumlah yang sama diproduksi di Archean seperti di Neogen yang dihuni. Secara teoritis, bakteri besi, yang mengoksidasi Fe 2+ menjadi Fe 3+, dan pereduksi sulfat, yang mengoksidasi hidrogen sulfida, dan beberapa foto- dan kemosintesis eksotis lainnya, juga dapat direpresentasikan sebagai produsen bahan organik ini. Tetapi data geokimia tidak memungkinkan kita untuk mempertimbangkan produsen ini sebagai kekuatan yang menentukan. Namun demikian, pertama-tama, kita harus beralih ke fotosintesis oksigen untuk menjelaskan tingginya produksi bahan organik di Archaean. Akibatnya, fotosintesis sudah berjalan lancar di Archaean. Ini kesimpulannya lagi berdasarkan logika daripada fakta. Selain itu, meskipun mendorong awal kehidupan oksigen jauh ke dalam Archaea, itu tidak membantu untuk menentukan tanggal peristiwa revolusi oksigen.

Perubahan sifat sintesis organik dinilai dengan lompatan tajam pada kurva isotop 13 (Gbr. 4). Pada Proterozoikum Awal, sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, tamasya positif yang tinggi muncul di kurva (yaitu, ada peningkatan pangsa produksi karbon biologis yang terkubur), dan sekitar 2,2-2,1 - perjalanan negatif. Ternyata, puncak Proterozoikum Awal 13 C tidak sinkron, yang berarti tidak bisa begitu saja diartikan sebagai peningkatan luas dalam produksi organik. Sebaliknya, perlu dipertimbangkan peningkatan bahan organik yang tertimbun sebagai akibat ketidakseimbangan antara proses akumulasi (penguburan) dan dekomposisi bahan organik. Jelas bahwa jika kedua proses ini berjalan dengan kecepatan yang sama, maka tidak ada yang terakumulasi dan tidak mengalami penguburan, yang berarti bahwa kita mungkin tidak akan menerima sinyal apa pun. Pergeseran pada kurva isotop ditafsirkan sebagai pelanggaran keseimbangan ini menuju akumulasi.

Bagaimanapun, oksigen terbentuk, tetapi dengan cepat dikonsumsi untuk oksidasi beberapa produk. Di Archaean, seperti yang ditunjukkan oleh penulis artikel, produk ini mungkin gas vulkanik - hidrogen sulfida, sulfur dioksida, metana, dan hidrogen. Perubahan sifat vulkanisme mengurangi aliran gas-gas tersebut, oksigen akhirnya mulai menumpuk. Semua ini bersama-sama menunjukkan bahwa Peristiwa Oksigen Hebat harus dilihat sebagai hasil dari perubahan proses vulkanik dan hubungan geokimia, daripada pergeseran aktivitas biologis dan metabolisme.

Dari posisi ini lebih mudah untuk menafsirkan permulaan glasiasi Huron, mungkin glasiasi pertama yang mengubah planet ini menjadi bola salju. Selama perubahan aktivitas vulkanik, pertama, lebih sedikit metana dan gas rumah kaca lainnya mulai memasuki atmosfer, dan kedua, metana dengan cepat teroksidasi oleh oksigen yang muncul. Untuk planet saat itu dengan mataharinya yang redup (luminositas Matahari di Archaean adalah 70-80% dari yang modern), penurunan jumlah gas rumah kaca ternyata sangat penting: musim dingin yang lama terjadi, planet ini membeku.

Kelihatannya mengejutkan, tetapi setelah peristiwa oksigen pada pergantian Archean dan Proterozoikum (sudah jelas bahwa itu tidak boleh disebut hebat, karena tidak ada peristiwa yang sebenarnya), tidak ada peningkatan oksigen secara bertahap, sebagai satu diharapkan dengan dimulainya era fotosintesis. Jumlah oksigen berkurang atau bertambah lagi, glasiasi planet datang atau berakhir... Jadi, sekitar 2,08–2,06 miliar tahun yang lalu, jumlah oksigen turun tajam. Dengan demikian, jumlah bioorganik yang terkubur juga turun. Alasan untuk lompatan ini masih belum diketahui. Kehadiran kromium dan mangan yang tidak teroksidasi dalam paleosol Proterozoikum juga mengkhawatirkan: dengan adanya oksigen, logam-logam ini seharusnya teroksidasi dengan sangat cepat.

Hipotesis keberadaan laut berlapis dengan oksigen air permukaan dan perairan dalam yang jenuh hidrogen sulfida (model Laut Hitam). Kemungkinan besar, sebaliknya, lapisan hidrogen sulfida terletak di perairan dangkal (Gbr. 5). Dan itu hanya hasilnya. hidup aktif dan produksi organik yang tinggi dari perairan dangkal di zona fotik. Meskipun, tentu saja, stratifikasi oksigen lautan terjadi dengan satu atau lain cara.

Sebagai hasil dari penjumlahan semua data dan penalaran ini, ternyata kandungan oksigen di atmosfer dan lautan selama Proterozoikum tidak konstan. Ini sedikit meningkat dibandingkan dengan Archaean, meskipun tetap relatif rendah - lebih rendah dari yang diperkirakan sebelumnya. Perlu dicatat bahwa tidak ada perubahan khusus pada biota yang terkait dengan fluktuasi oksigen.

Jadi, sejarah oksigen di planet ini tampaknya agak berbeda dari yang diperkirakan sebelumnya (Gbr. 6). Fotosintesis oksigen dan, karenanya, fotosintesis yang menggunakannya telah ada sejak zaman Archean paling awal. Oksigen bebas, produk sampingan dari metabolisme mereka, dapat terakumulasi secara lokal (panah biru pada diagram), tetapi skala fotosintesis awal di planet ini masih sulit diperkirakan. Semua oksigen ini dihabiskan untuk oksidasi organik dan elemen lain, khususnya, gas vulkanik. Perubahan sifat vulkanisme di planet ini dimulai pada Arkean Akhir. Mereka dikaitkan dengan pembentukan dan stabilisasi lempeng benua. Sebagai hasil dari proses geologis ini, keseimbangan pasokan dan pembuangan oksigen sangat terganggu: oksigen bebas mulai memasuki atmosfer. Proses yang saling berhubungan ini membutuhkan banyak waktu, dan tidak terjadi pada akhir Archaean dengan gelombang tongkat sihir "fotosintetik". Selama Proterozoikum, tingkat oksigen berubah, kadang-kadang dengan urutan besarnya, tetapi rata-rata tetap rendah. Lapisan dalam lautan tetap anoxic. Pada akhir Proterozoikum, lautan jenuh dengan oksigen hingga ke kedalaman.

Lompatan oksigen kedua yang terjadi pada akhir Proterozoikum tetap menjadi misteri. Hal ini terkait dengan penampilan kehidupan multiseluler. Paradoksnya, jika ada jumlah yang besar deposit usia ini dan, dengan demikian, jumlah data yang mengesankan untuk interval kritis ini, sekarang sulit untuk merumuskan model lengkap dari pergeseran oksigen ini. Adalah penting bahwa sesaat sebelum itu muncul sangat sejumlah besar deposit organik yang diperkaya dengan isotop ringan, dan kemudian diikuti oleh glasiasi besar dan planet ini berubah menjadi bola salju. Setelah glasiasi, bahan organik dengan sinyal isotop 13 C rendah terkubur. acara global menyerupai urutan Proterozoikum Awal. Jelas bahwa dalam kasus ini juga, keseimbangan antara produksi dan penyerapan oksigen bisa terganggu.

Ulasan tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa pengetahuan kami tentang zaman kuno planet kita tidak penuh, atau bahkan sangat miskin. Tetap hanya untuk berharap bagi para peneliti masa depan, dan bahwa materi yang pantang menyerah ini akan mengungkapkan rahasianya kepada mereka.

Terjadi pada awal Proterozoikum, selama periode siderian, sekitar 2,45 miliar tahun yang lalu. Hasil dari bencana oksigen adalah munculnya oksigen bebas di atmosfer dan perubahan umum atmosfer dari pereduksi menjadi pengoksidasi. Asumsi bencana oksigen dibuat atas dasar sebuah penelitian perubahan mendadak sifat sedimentasi.

Komposisi utama atmosfer

Komposisi yang Tepat atmosfer utama Bumi saat ini tidak diketahui, namun, sebagai suatu peraturan, para ilmuwan percaya bahwa itu terbentuk sebagai hasil dari pelepasan gas dari mantel dan bersifat restoratif. Dasarnya adalah karbon dioksida, hidrogen sulfida, amonia, metana. Hal ini dibuktikan dengan:

• sedimen tidak teroksidasi yang tampak terbentuk di permukaan (misalnya, kerikil sungai dari pirit yang labil terhadap oksigen);
• tidak diketahui sumber oksigen dan zat pengoksidasi lainnya yang signifikan;
• studi tentang sumber potensial atmosfer primer (gas vulkanik, komposisi benda langit lainnya).

Penyebab bencana oksigen

Satu-satunya sumber oksigen molekuler yang signifikan adalah biosfer, lebih tepatnya, organisme fotosintesis. Fotosintesis, tampaknya, muncul pada awal keberadaan biosfer (3,7-3,8 miliar tahun yang lalu), namun, archaebacteria dan sebagian besar kelompok bakteri melakukan fotosintesis anoksigenik, di mana oksigen tidak diproduksi. Fotosintesis oksigen berasal dari cyanobacteria 2,7-2,8 miliar tahun yang lalu. Oksigen yang dilepaskan segera dikonsumsi untuk oksidasi. batu, senyawa terlarut dan gas atmosfer. Konsentrasi tinggi dibuat hanya secara lokal, di dalam lapisan bakteri (yang disebut "kantong oksigen"). Setelah batuan permukaan dan gas atmosfer ternyata teroksidasi, oksigen mulai menumpuk di atmosfer dalam bentuk bebas.

Salah satu kemungkinan faktor yang mempengaruhi perubahan komunitas mikroba adalah perubahan komposisi kimia laut yang disebabkan oleh fading aktivitas vulkanik.

Konsekuensi dari bencana oksigen

Lingkungan

Karena sebagian besar organisme pada waktu itu adalah anaerobik, tidak dapat eksis pada konsentrasi oksigen yang signifikan, ada perubahan global komunitas: komunitas anaerobik digantikan oleh komunitas aerobik, yang sebelumnya hanya dibatasi oleh "kantong oksigen"; komunitas anaerobik, sebaliknya, didorong ke dalam "kantong anaerobik" (secara kiasan, "biosfer terbalik"). Selanjutnya, kehadiran molekul oksigen di atmosfer mengarah pada pembentukan lapisan ozon, yang secara signifikan memperluas batas-batas biosfer, dan menyebabkan penyebaran respirasi oksigen yang lebih menguntungkan (dibandingkan dengan anaerobik).

Suasana

Sebagai akibat dari perubahan komposisi kimia atmosfer setelah bencana oksigen, aktivitas kimia, terbentuk lapisan ozon, efek rumah kaca telah menurun tajam . Akibatnya, planet ini memasuki era

Bencana oksigen (revolusi oksigen) - perubahan komposisi global atmosferBumi, yang terjadi di akhir Archean - awal Proterozoikum, sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu (period siderium). Akibat dari bencana oksigen adalah munculnya komposisi atmosfer bebas oksigen dan perubahan sifat umum atmosfer dari pereduksi menjadi pengoksidasi. Asumsi bencana oksigen dibuat atas dasar studi tentang perubahan tajam dalam sifat sedimentasi.

Sebelum peningkatan oksigen atmosfer yang signifikan, hampir semua bentuk kehidupan yang ada adalah anaerob, yaitu, metabolisme dalam bentuk hidup bergantung pada bentuk respirasi seluler yang tidak membutuhkan oksigen. Akses oksigen ke jumlah besar merusak sebagian besar bakteri anaerob, sehingga saat ini sebagian besar organisme hidup di Bumi menghilang. Bentuk kehidupan yang tersisa kebal terhadap oksidasi dan efek merusak dari oksigen, atau menghabiskannya lingkaran kehidupan dalam lingkungan yang kekurangan oksigen.

Akumulasi O2 di atmosfer bumi:
1. (3,85-2,45 miliar tahun yang lalu) - O2 tidak diproduksi
2. (2,45-1,85 miliar tahun yang lalu) O 2 diproduksi tetapi diserap oleh lautan dan batuan dasar laut
3. (1,85-0,85 miliar tahun yang lalu) O2 meninggalkan lautan, tetapi dikonsumsi oleh oksidasi batuan di darat dan pembentukan lapisan ozon
4. (0,85-0,54 miliar tahun yang lalu)
5. (0,54 miliar tahun yang lalu - sekarang) Reservoir O2 terisi dan akumulasi di atmosfer dimulai

Komposisi utama atmosfer Proterozoikum

Komposisi yang tepat dari atmosfer utama bumi saat ini tidak diketahui, tetapi secara umum diterima bahwa itu terbentuk sebagai hasil dari pelepasan gas dari mantel dan bersifat restoratif. Dasarnya adalah karbon dioksida, hidrogen sulfida, amonia, metana. Hal ini dibuktikan dengan:

• endapan tidak teroksidasi yang terlihat terbentuk di permukaan (misalnya, kerikil sungai dari tahan oksigen pirit);
• tidak diketahui sumber oksigen dan zat pengoksidasi lainnya yang signifikan;
• studi tentang sumber potensial atmosfer primer (gas vulkanik, komposisi benda langit lainnya).

Penyebab bencana oksigen

Satu-satunya sumber oksigen molekuler yang signifikan adalah biosfer, lebih tepatnya, fotosintesis organisme. Muncul di awal keberadaan biosfer, fotosintesis archaebacteria mereka menghasilkan oksigen, yang segera dihabiskan untuk oksidasi batuan, senyawa terlarut, dan gas atmosfer. Konsentrasi tinggi hanya dibuat secara lokal, dalam tikar bakteri(yang disebut "kantong oksigen"). Setelah batuan permukaan dan gas atmosfer ternyata teroksidasi, oksigen mulai menumpuk di atmosfer dalam bentuk bebas.
Selain itu, salah satu faktor yang mungkin mempengaruhi perubahan komunitas mikroba adalah perubahan komposisi kimia laut. Jadi, salah satu hipotesis, fungsi tikar bakteri kuno dapat ditekan dengan penurunan konsentrasi nikel bermain peran penting di metanogenesis. Penurunan konsentrasi zat ini dan zat lainnya dapat disebabkan oleh punahnya aktivitas gunung berapi.

Konsekuensi dari bencana oksigen

Lingkungan

Karena sebagian besar organisme pada waktu itu adalah anaerobik, tidak dapat eksis pada konsentrasi oksigen yang signifikan, terjadi perubahan komunitas secara global: anaerobik komunitas telah berubah aerobik, sebelumnya hanya dibatasi oleh "kantong oksigen"; anaerobik masyarakat, sebaliknya, disingkirkan dalam “ anaerobik kantong" (secara kiasan, "suasana berubah menjadi luar"). Selanjutnya, kehadiran molekul oksigen di atmosfer menyebabkan pembentukan perisai ozon , yang secara signifikan memperluas batas-batas biosfer dan menyebabkan penyebaran yang lebih menguntungkan secara energi (dibandingkan dengan anaerobik) respirasi oksigen.

Litosfer

Sebagai akibat dari bencana oksigen, hampir semua metamorf dan batuan sedimen, komponen paling kerak bumi, teroksidasi.

Siderius (dari Yunani lainnya- besi) - periode geologi, bagian Paleoproterozoikum. Meliputi periode waktu dari 2,5 hingga 2,3 miliar tahun yang lalu. Kencannya murni kronologis, bukan berdasarkan stratigrafi.

Pada awal periode ini, ada puncak penampilan mengandung besi x keturunan. Mereka dibentuk dalam kondisi ganggang anaerobik diproduksi dihabiskan oksigen, yang bila dicampur dengan besi akan terbentuk magnetit(Fe3O4, oksida besi). Proses ini membersihkan besi dari lautan. Akhirnya, ketika lautan berhenti menyerap oksigen, prosesnya mengarah pada pembentukan oksigen suasana yang kita miliki hari ini.

Suasana

Sebagai akibat dari perubahan komposisi kimia atmosfer setelah bencana oksigen, aktivitas kimianya berubah, lapisan ozon terbentuk, dan efek rumah kaca . Akibatnya, planet ini memasuki era Glasiasi Huronia.

glasiasi Huron

dari Wikipedia, ensiklopedia gratis

Glasiasi Huron adalah glasiasi tertua dan terpanjang di Bumi. Dimulai dan diakhiri di sebuah era Paleoproterozoikum, berlangsung sekitar 300 juta tahun.

Penyebab terjadinya glasiasi

1. Akar penyebab glasiasi Huron adalah bencana oksigen, di mana sejumlah besar oksigen dihasilkan fotosintesis organisme. metana, yang sebelumnya hadir di atmosfer dalam jumlah besar dan memberikan kontribusi utama bagi efek rumah kaca, dikombinasikan dengan oksigen dan berubah menjadi karbon dioksida dan air. Perubahan komposisi atmosfer, pada gilirannya, menyebabkan penurunan jumlah metanogen, yang menyebabkan penurunan tambahan kadar metana.

2. Skala kolosal dan durasi glasiasi Huron juga dapat dikaitkan dengan apa yang disebut paradoks matahari muda yang lemah.

3. Teori "Bumi Bola Salju" (Bahasa inggris Bumi Bola Salju) - hipotesa , berasumsi bahwa Bumi benar-benar tertutup Es dalam bagian kriogenik dan Ediacaran periode Neoproterozoikum era, dan mungkin di era geologi lainnya.Menjelaskan pendinginan dengan pembubaran karbon dioksida C O 2 di lautan dan transformasinya menjadi batugamping Ca C O 3

4. Pemusatan benua berupa superkontinen Rodinia dan munculnya lapisan es yang mirip dengan Antartika.

Catatan

Tautan

• - Alam 458, 750-753 (9/4/2009)(Bahasa inggris)
• - CNews, 03.08.2010
• Naimark, Elena. elementy.ru (2.03.14). .

bencana

Artikel bertopik bencana ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu proyek dengan menambahkannya.

Lihat templat ini proses evolusi Faktor evolusi Genetika populasi Asal usul kehidupan Konsep sejarah Teori modern Evolusi taksa

Kutipan yang mencirikan bencana Oksigen

Katar.
Esclarmonde berbaring diam di tempat tidur. Matanya terpejam, dia sepertinya sedang tidur, kelelahan karena kehilangan ... Tapi aku merasa - itu hanya perlindungan. Dia hanya ingin sendiri dengan kesedihannya... Hatinya menderita tanpa henti. Tubuh menolak untuk patuh... Beberapa saat yang lalu, tangannya memegang seorang anak laki-laki yang baru lahir... Memeluk suaminya... Sekarang mereka pergi ke tempat yang tidak diketahui. Dan tidak ada yang bisa mengatakan dengan pasti apakah mereka akan mampu melepaskan diri dari kebencian para "pemburu" yang memenuhi kaki Montsegur. Ya, dan seluruh lembah, sejauh mata memandang ... Benteng itu benteng terakhir Qatar, setelah itu tidak ada yang tersisa. Mereka menderita kekalahan total... Kelaparan dan musim dingin, mereka tak berdaya melawan "hujan" batu ketapel, yang menghujani Montsegur dari pagi hingga malam.

"Katakan padaku, Sever, mengapa Yang Sempurna tidak membela diri?" Lagi pula, sejauh yang saya tahu, tidak ada yang lebih baik dari mereka dalam "gerakan" (saya pikir mereka berarti telekinesis), "napas" dan banyak lagi. Mengapa mereka menyerah?!
“Ada alasan untuk ini, Isidora. Dalam serangan pertama tentara salib, kaum Cathar belum menyerah. Tapi setelah kehancuran total kota Albi, Beziers, Minerva dan Lavour, di mana ribuan orang tewas warga sipil, gereja datang dengan langkah yang tidak bisa bekerja. Sebelum mereka menyerang, mereka mengumumkan kepada Yang Sempurna bahwa jika mereka menyerah, tidak ada satu orang pun yang akan dirugikan. Dan, tentu saja, kaum Cathar menyerah... Sejak hari itu, api Yang Sempurna mulai berkobar di seluruh Occitania. Orang-orang yang mengabdikan seluruh hidup mereka untuk Pengetahuan, Cahaya dan Kebaikan dibakar seperti sampah, mengubah Occitania yang indah menjadi gurun yang hangus oleh api unggun.
Dengar, Isidora... Dengar, jika kau ingin melihat kebenarannya...
Saya diliputi oleh kengerian sakral yang nyata! .. Untuk apa yang ditunjukkan Utara kepada saya tidak sesuai dengan kerangka pemahaman manusia normal! .. Itu adalah Neraka, jika itu benar-benar ada di suatu tempat ...
Ribuan ksatria-pembunuh yang mengenakan baju besi berkilauan membantai orang-orang dengan darah dingin yang berlarian ketakutan - wanita, orang tua, anak-anak ... Setiap orang yang jatuh di bawah pukulan kuat hamba setia dari "pemaaf" Gereja Katolik... Para pemuda yang mencoba melawan segera mati, ditebas sampai mati dengan pedang panjang ksatria. Tangisan yang menyayat hati terdengar di mana-mana... bentrokan pedang memekakkan telinga. Ada bau asap yang menyesakkan, darah manusia dan kematian. Para ksatria tanpa ampun meretas semua orang: apakah itu bayi yang baru lahir, yang, memohon belas kasihan, dipegang oleh seorang ibu yang malang ... atau ada seorang lelaki tua yang lemah ... Semuanya segera tanpa ampun diretas sampai mati .. . dalam nama Kristus !!! Itu penistaan. Itu sangat liar sehingga rambut saya benar-benar bergerak di kepala saya. Seluruh tubuh saya gemetar, tidak dapat menerima atau sekadar memahami apa yang sedang terjadi. Saya benar-benar ingin percaya bahwa ini adalah mimpi! Bahwa kenyataan seperti itu tidak mungkin! Tapi, sayangnya, itu masih menjadi kenyataan ...
BAGAIMANA mereka bisa menjelaskan kekejaman yang dilakukan?! BAGAIMANA Gereja Roma bisa MENGAMPUNI (???) mereka yang melakukan kejahatan yang begitu mengerikan?!
Bahkan sebelum dimulainya Perang Salib Albigensian, pada tahun 1199, Paus Innosensius III “dengan anggun” menyatakan: “Siapa pun yang mengaku percaya kepada Tuhan yang tidak sesuai dengan dogma gereja harus dibakar tanpa penyesalan sedikit pun.” Perang salib di Qatar disebut "Untuk Tujuan Perdamaian dan Iman"! (Negotium Pacis et Fidei)...
Tepat di altar, seorang ksatria muda yang tampan mencoba untuk menghancurkan tengkorak seorang pria tua ... Pria itu tidak mati, tengkoraknya tidak menyerah. Ksatria muda dengan tenang dan metodis terus memukul sampai pria itu akhirnya terakhir kali tidak berkedut dan tidak tenang - tengkoraknya yang tebal, tidak tahan, terbelah ...
Ibu muda itu, ketakutan, mengulurkan anak itu dalam doa - dalam sedetik, dua bagian tetap di tangannya ...
Seorang gadis kecil berambut keriting, menangis ketakutan, memberi ksatria bonekanya - hartanya yang paling berharga ... Kepala boneka itu terbang dengan mudah, dan setelah itu kepala nyonya rumah berguling seperti bola di lantai .. .
Tidak tahan lagi, menangis tersedu-sedu, aku jatuh berlutut... Apakah ini ORANG?! BAGAIMANA bisa memanggil orang yang melakukan kejahatan seperti itu?!
Aku tidak ingin menontonnya lebih jauh!.. Aku tidak punya kekuatan lagi... Tapi Utara dengan kejam terus menunjukkan beberapa kota dengan gereja-gereja yang menyala di dalamnya... Kota-kota ini benar-benar kosong, tidak termasuk ribuan mayat. dibuang tepat di jalan-jalan, dan sungai-sungai darah manusia yang meluap, tenggelam di mana serigala-serigala berpesta ... Kengerian dan rasa sakit membelenggu saya, tidak memungkinkan saya bernapas bahkan untuk satu menit pun. Jangan biarkan aku bergerak...

Bagaimana perasaan “orang-orang” yang memberi perintah seperti itu? Saya tidak berpikir mereka merasakan apa-apa, karena hitam adalah jiwa mereka yang jelek dan tidak berperasaan.

Tiba-tiba saya melihat sebuah kastil yang sangat indah, yang dindingnya rusak di beberapa tempat oleh ketapel, tetapi pada dasarnya kastil itu tetap utuh. Seluruh halaman dipenuhi dengan mayat orang-orang yang tenggelam dalam genangan darah mereka sendiri dan orang lain. Tenggorokan semua orang digorok ...

Setelah lonjakan oksigen pertama masuk atmosfer bumi levelnya turun banyak, jadi evolusi harus menunggu lebih dari satu miliar tahun untuk mulai menciptakan bentuk kehidupan baru yang "beroksigen".

Miliaran tahun yang lalu, tidak ada oksigen di atmosfer bumi, dan tidak ada yang tahu cara membuatnya - bakteri dan archaebacteria yang hidup pada waktu itu, meskipun mereka berfotosintesis, tidak memancarkan oksigen. Tetapi sekitar 2,3 miliar tahun yang lalu, apa yang disebut bencana oksigen terjadi. Itu terjadi karena fakta bahwa cyanobacteria belajar fotosintesis oksigen. Sejak itu, Bumi, seperti yang mereka katakan, tidak pernah sama lagi, karena atmosfer telah berubah secara radikal di atasnya, dan organisme yang merasa nyaman di atmosfer bebas oksigen terpaksa pergi ke bawah tanah, memberi jalan bagi kehidupan "oksigen". formulir.

Namun, terlepas dari perubahan komposisi atmosfer, kehidupan di Bumi tidak terburu-buru untuk berkembang. Keanekaragaman dan kompleksitas organisme hidup menunggu lompatan oksigen kedua, yang terjadi 800 juta tahun yang lalu. Pada saat yang sama, diyakini bahwa tingkat oksigen selama periode ini, jika tidak tumbuh, akan tetap konstan dan cukup tinggi. Tetapi jika itu masalahnya, lalu mengapa evolusi membutuhkan waktu yang lama? Menurut satu hipotesis, penundaan itu disebabkan oleh rendahnya ketersediaan unsur-unsur mikro yang diperlukan untuk berfungsinya enzim, dan hanya sebagai hasil dari proses geokimia lebih lanjut, unsur-unsur mikro ini menjadi tersedia bagi sel-sel hidup. Menurut versi lain, periode waktu yang begitu lama diperlukan bagi organisme untuk membuat dan mengatur mekanisme genetik molekuler yang memungkinkan mereka eksis dalam kondisi baru. Namun, menurut Nuh Plavanaschi ( Noah J. Planavsky) dan rekan-rekannya dari Universitas California di Riverside, tidak bukti kuat tidak ada hipotesis seperti itu. Tetapi ada bukti untuk skenario lain, yang dijelaskan oleh para peneliti dalam artikel mereka di Alam.

Sebelumnya, kesimpulan tentang komposisi atmosfer purba didasarkan pada data analisis kimia batuan sedimen yang sesuai dengan periode bencana oksigen. Akibatnya, ternyata tingkat oksigen pada periode antara ledakan oksigen pertama dan kedua (yaitu, antara 2,3 miliar dan 800 juta tahun yang lalu) adalah sekitar 40% dari yang sekarang, yaitu, cukup banyak. Namun, metode analisis ini tidak memungkinkan untuk melihat kemungkinan fluktuasi kandungan oksigen. Untuk mendeteksi fluktuasi seperti itu, para peneliti memutuskan untuk memperkirakan intensitas perpindahan isotop kromium dari daratan ke lautan terjadi pada waktu itu. Masuknya kromium ke laut hanya dimungkinkan dalam komposisi senyawa kromium heksavalen yang larut dalam air, dan transformasi kromium trivalen menjadi heksavalen tergantung pada kandungan oksigen di atmosfer. Pada saat yang sama, isotop berat 53 Cr berinteraksi lebih aktif dengan oksigen daripada 52 Cr, sehingga fluktuasi kadar oksigen yang terjadi di era kuno. Di laut, kromium bereaksi dengan besi dan disimpan dalam bijih besi.

Ternyata selama periode misterius "evolusi diam" kandungan oksigen di atmosfer sebenarnya sangat kecil - hanya 0,1% dari konsentrasinya saat ini. Artinya, tingkat oksigen turun tajam segera setelah peningkatan tajam pertama, yang terjadi 2,3 miliar tahun yang lalu. Dan lompatan signifikan berikutnya dalam oksigen terjadi hanya 800 juta tahun yang lalu. Artinya, kehidupan di Bumi memiliki banyak alasan untuk tetap dalam hibernasi relatif. Secara singkat tentang hasil karya tulis berita alam.

Tentu saja, penelitian ini hanya menyatakan fakta bahwa kadar oksigen turun setelah kenaikan pertama. Mengapa tepatnya itu jatuh, di mana oksigen dari atmosfer selama satu miliar tahun penuh, kita hanya bisa menebak. Di sisi lain, harus diingat bahwa bahkan setelah lompatan oksigen kedua, mesin evolusioner tidak segera mulai bekerja kekuatan penuh, dan butuh 260 juta tahun lagi untuk ledakan Kambrium terjadi, ketika waktu yang singkat terbentuk banyak sekali bentuk-bentuk kehidupan baru. Mungkin di periode sebelumnya ledakan Kambrium justru perubahan genetik molekuler terakhir yang terjadi, memungkinkan organisme untuk menggunakan semua keuntungan dari atmosfer oksigen.