Oxigenarea atmosferică ca factor în evoluția vieții. Catastrofa oxigenului: evenimentul care a lansat evoluția vieții pe Pământ

) fuzionate întreaga linie fenomene asociate cu granița dintre Arhean și Proterozoic, sub denumirea de „Great Oxygen Event” (Great Oxygenation Event). Datele disponibile au făcut posibilă reprezentarea acestei etape în felul următor: începutul activității organismelor fotosintetice, acumularea de oxigen în legătură cu aceasta și transformarea treptată a planetei dintr-un reducător în unul oxidant. Lucrările ulterioare au corectat semnificativ acest model. Organismele fotosintetice care eliberează oxigen au apărut în zorii vieții arheene, dar oxigenul liber a apărut la răsturnarea arheanului și proterozoicului din cauza modificărilor naturii vulcanismului terestru. Pentru 90% din viața sa, planeta a avut o hidrosferă și o atmosferă practic lipsite de oxigen, în timp ce în Proterozoic, conținutul de oxigen se dovedește a fi semnificativ mai mic decât se credea anterior și extrem de variabil.

În anii 50 ai secolului XX, au început să se acumuleze date despre saltul de oxigen din Proterozoic timpuriu (catastrofa de oxigen sau evenimentul mare de oxigenare, „evenimentul mare de oxigen”). A existat ideea că atmosfera timpurie a planetei se reduce, iar apoi, cu 2,6–2,2 miliarde de ani în urmă, atmosfera și oceanul au început treptat să crească oxigenul liber. Oxigenul s-a format ca un produs secundar al activităților fotosinteticei: pentru energie, au folosit cea mai ușor disponibilă substanță de pe planetă - apa. Acest model s-a bazat pe date geochimice. A fost luată în considerare cea principală continut ridicatîn rocile arheene de fier feros (suboxidat) sub formă de pirit (FeS 2), magnetit (Fe 3 O 4), siderit (FeCO 3). În acest caz, boabele de pirit puteau fi bine laminate și, în consecință, au fost afectate activ de apele de suprafață și atmosferă. Indicativă a fost și prezența grafitului (carbon neoxidat), lapislazuli (Na 2 S - sulf neoxidat), precum și a minereurilor de fier-mangan în cele mai vechi roci. Acestea din urmă se formează în principal în condiții de oxigen scăzut, deoarece în stare neoxidată fierul și manganul migrează împreună, iar cu un conținut crescut de oxigen, fierul își pierde mobilitatea, iar căile lor diverg. La sfârșitul anilor 1960, a fost prezentată o altă dovadă importantă în favoarea unei atmosfere reducătoare pe pământ străvechi: conglomerate sedimentare de uraninite. Ele s-ar putea acumula doar în absența oxigenului, așa că se găsesc doar în cele mai vechi roci. Mineralele au început să predomine în rocile proterozoice cu un grad înalt au dispărut oxidarea elementelor, minereurile fier-mangan și uranititele. Dar au fost elemente rare, care sunt încorporate în mineralele sedimentare în prezența oxigenului.

Verificarea și rafinarea acestei ipoteze a durat următoarele patru decenii. Ce a cauzat revoluția oxigenului? Care sunt datele pentru acest eveniment? Unde s-a dus oxigenul înainte de marea revoluție a oxigenului și a existat deloc? De ce s-a produs eliberarea de oxigen la trecerea dintre arhean și proterozoic relativ rapid, în timp ce acumularea de oxigen a decurs lent? Care este rolul organismelor vii în acest proces? La toate aceste întrebări trebuia să se răspundă. Pe pagini Natură Timothy Lyons și colegii de la Departamentul de Geoștiințe de la Universitatea din California din Riverside au rezumat ceea ce au învățat până acum. Imaginea, după cum se dovedește, este atât mai complexă, cât și mai interesantă decât modelul simplu original prezentat schematic în Fig. 2.

În legătură cu discuțiile despre acest model, este mai întâi necesar să întrebăm întrebare despre date eveniment de oxigen: dar când s-a întâmplat? De obicei, atunci când se răspunde la această întrebare, se face referire la datele de fracţionare a sulfului. Din cauza diferitelor reactivitate izotopii de sulf se acumulează în minerale în anumite rapoarte - aceasta este esența fracționării izotopilor. Aceste rapoarte sunt folosite pentru a judeca mecanismele de fracţionare: mecanice în funcţie de masa izotopilor (aceasta este fracţionare dependentă de masă) sau biologice (aceasta este fracţionare independentă de masă). Semnalul despre schimbarea de la fracționarea independentă de masă la fracționarea dependentă de masă este ușor de citit în rocile arheene și proterozoice. Se credea că bacteriile reducătoare de sulfat au furnizat fracționare independentă de masă: au preferat izotopi mai ușori pentru nevoile lor. Prin urmare, timpul arhean cu un semnal independent de masă a fost considerat o lume anaerobă a reductorilor de sulfat. Și când, în abundența de oxigen care a urmat, lumea lor reducătoare trebuia să se micșoreze în enclave minuscule, fracționarea biologică a sulfului s-a oprit practic. Și conform acestui semnal, debutul Marii Revoluții a Oxigenului a fost datat. Cu toate acestea, s-a dovedit frumos că trecerea de la fracționarea independentă de masă la fracționarea dependentă de masă a izotopilor de sulf nu se explică deloc prin răsturnarea reductorilor de sulfat din pozițiile lor dominante (pentru aceasta, vezi știrea Cele mai vechi bacterii din Archaean). nu au fost reducători de sulfat, „Elemente”, 28.09.2012). Această tranziție a fost asociată cu modificări ale atmosferei arheene (transparența, densitatea, tipurile și volumul emisiilor vulcanice). Acest lucru nu înseamnă că nu au existat reductori de sulfat, nu înseamnă că nu a existat o fracționare biologică a sulfului independentă de masă. Aceasta înseamnă că datarea evenimentelor de fracţionare a sulfului nu ar trebui să fie asociată cu revoluţia oxigenului. Reductorii de sulfat - cursul lor și fracționarea sulfului - propriul lor și unde se află alimentarea cu oxigen este necunoscut. Mai mult decât atât, semnalul de fracţionare independentă de masă poate fi „untat” în timp datorită constantei ciclu geologic sulf. Mineralele care poartă unul sau altul semnal de fracționare s-ar fi putut forma în vremuri mai străvechi, apoi să fie îngropate, apoi să iasă din nou la suprafață. Astfel, un semnal străvechi poate apărea și în eșantioanele mai tinere. Prin urmare, astăzi este dificil, în primul rând, să asociem semnalul de fracționare independentă de masă cu anumit timp, în al doilea rând, cu un anumit mecanism biologic, în al treilea rând, cu eveniment de oxigen.

O altă abordare posibilă pentru datarea evenimentului de oxigen se bazează pe căutarea de urme de producători de oxigen - cianobacteriile și alte organisme care conțin clorofilă. În acest fel, puteți ucide două păsări dintr-o singură piatră - și estimați momentul declanșării erei oxigenului și aflați cine se află în spatele ei. Paleontologii găsesc multe fosile arheene care sunt interpretate ca anumite microorganisme. Dar morfologia lor este atât de simplă încât este greu de spus cu certitudine că metabolismul lor s-a bazat pe fotosinteza oxigenului.

Se credea, de asemenea, că în raționamentul despre viața arheană, se putea baza pe date despre biomarkeri - molecule care indică în mod specific unul sau altul tip de metabolism și/sau tip de microorganisme. Astfel, de exemplu, sunt moleculele de steran, inerente doar eucariotelor; oxigenul este necesar pentru sinteza lor. Steranii au fost găsiți în roci vechi de 2,7 miliarde de ani. În timp ce oamenii de știință discutau dacă oxigenul este într-adevăr necesar pentru sinteza steranelor și, dacă este necesar, în ce cantitate, s-a dovedit că steranele care au entuziasmat pe toată lumea sunt cea mai recentă poluare (citiți despre aceasta în știri Cele mai vechi urme de eucariote și cianobacterii pe Pământ sunt recunoscute ca poluare târzie, „Elemente”, 29.10.2008). În plus, unele lucrări recente pun la îndoială fiabilitatea datelor biomarkerilor: multe dintre ele pot fi contaminare târzie. Dar din nou, asta nu înseamnă că fotosinteticele nu au existat. Au fost, și chiar cu o mare probabilitate.

Pentru a-și confirma presupunerile, Lyons și colegii sugerează să acorde atenție programului de distribuție. materie organicăîn rocile sedimentare ale Arheanului (Fig. 3).

Uimitor! carbon organic aceeași cantitate s-a produs în arhean ca și în neogenul locuit. Teoretic, bacteriile de fier, care oxidează Fe 2+ la Fe 3+, și reductorii de sulfat, care oxidează hidrogenul sulfurat, și alte câteva foto- și chimiosintetice exotice, pot fi, de asemenea, reprezentate ca producători ai acestei materii organice. Dar datele geochimice nu ne permit să considerăm acești producători ca o forță decisivă. Cu toate acestea, în primul rând, trebuie să apelăm la fotosinteza oxigenului pentru a explica producția mare de materie organică din Arhee. În consecință, fotosintetica era deja în plină desfășurare în Arheean. Aceasta este concluzia în Mai mult bazat mai degrabă pe logică decât pe fapte. În plus, deși împinge începutul vieții oxigenului adânc în Archaea, nu ajută la datarea evenimentelor revoluției oxigenului.

Modificările naturii sintezei organice au fost judecate prin salturi bruște în curba izotopului δ 13 С (Fig. 4). În Proterozoicul timpuriu, în urmă cu aproximativ 2,4 miliarde de ani, a apărut o excursie pozitivă ridicată pe curbă (adică a existat o creștere a ponderii producției de carbon biologic îngropat) și aproximativ 2,2–2,1 - o excursie negativă. După cum se dovedește, vârful Proterozoic timpuriu δ 13 C este asincron, ceea ce înseamnă că nu poate fi interpretat pur și simplu ca o creștere pe scară largă a producției organice. Mai degrabă, este necesar să se ia în considerare creșterea materiei organice îngropate ca urmare a unui dezechilibru între procesele de acumulare (îngropare) și descompunere a materiei organice. Este clar că dacă aceste două procese decurg în același ritm, atunci nimic nu se acumulează și nu este supus îngropării, ceea ce înseamnă că probabil nu vom primi niciun semnal. Deplasarea curbei izotopice este interpretată ca o încălcare a acestui echilibru către acumulare.

În orice caz, se formează oxigen, dar se consumă rapid pentru oxidarea unor produse. În Arhee, așa cum subliniază autorii articolului, aceste produse erau probabil gaze vulcanice - hidrogen sulfurat, dioxid de sulf, metan și hidrogen. Schimbările în natura vulcanismului au redus fluxul acestor gaze, oxigenul a început în cele din urmă să se acumuleze. Toate acestea împreună sugerează că Marele Eveniment al Oxigenului ar trebui privit ca rezultat al schimbărilor proceselor vulcanice și al relațiilor geochimice, mai degrabă decât al schimbărilor în activitatea biologică și metabolism.

Din aceste poziții este convenabil să interpretăm debutul glaciației Huron, probabil prima glaciație care a transformat planeta într-un bulgăre de zăpadă. În timpul modificărilor activității vulcanice, în primul rând, în atmosferă au început să pătrundă mai puțin metan și alte gaze cu efect de seră, iar în al doilea rând, metanul a fost oxidat rapid de oxigenul care a apărut. Pentru planeta de atunci cu soarele slab (luminozitatea Soarelui în Arhee era de 70-80% din cea modernă), scăderea cantității de gaze cu efect de seră s-a dovedit a fi critică: o răceală îndelungată, planeta a înghețat.

Oricât de surprinzător ar părea, dar după evenimentul de oxigen de la rândul dintre Arhean și Proterozoic (este deja clar că nu trebuie numit mare, deoarece nu a existat un eveniment real), nu a existat o creștere treptată a oxigenului, ca s-ar aștepta odată cu debutul erei fotosinteticii. Cantitatea de oxigen fie a scăzut, fie a crescut din nou, glaciațiile planetare fie au venit, fie s-au încheiat... Deci, cu aproximativ 2,08–2,06 miliarde de ani în urmă, cantitatea de oxigen a scăzut brusc. În consecință, a scăzut și cantitatea de bioorganice îngropate. Motivele acestor sărituri sunt încă necunoscute. Prezența cromului și manganului neoxidat în paleosolurile proterozoice este, de asemenea, alarmantă: în prezența oxigenului, aceste metale ar fi trebuit să se oxideze extrem de repede.

Ipoteza existenței unui ocean stratificat cu oxigenate ape de suprafatași ape adânci saturate cu hidrogen sulfurat (modelul Mării Negre). Cel mai probabil, dimpotrivă, straturile de hidrogen sulfurat au fost localizate în ape puțin adânci (Fig. 5). Și acesta a fost doar rezultatul. viata activași producție organică ridicată din apele de mică adâncime ale zonei fotice. Deși, desigur, stratificarea cu oxigen a oceanului a avut loc într-un fel sau altul.

Ca urmare a însumării tuturor acestor date și raționament, se dovedește că conținutul de oxigen din atmosferă și ocean de-a lungul Proterozoicului a fost instabil. A crescut ușor în comparație cu arheică, deși a rămas relativ scăzută - mai mică decât se credea anterior. Trebuie remarcat faptul că nicio modificare specială a biotei nu este asociată cu fluctuațiile oxigenului.

Astfel, istoria oxigenului de pe planetă pare să fie oarecum diferită decât se credea anterior (Fig. 6). Fotosinteza oxigenului și, în consecință, fotosinteza care îl utilizează au existat încă din cele mai vechi timpuri arheene. Oxigenul liber, un produs secundar al metabolismului lor, s-ar putea acumula local (săgeți albastre din diagramă), dar amploarea fotosintezei timpurii pe planetă este încă greu de estimat. Tot acest oxigen a fost cheltuit pentru oxidarea substanțelor organice și a altor elemente, în special, gazele vulcanice. Schimbările în natura vulcanismului de pe planetă au început în Archeanul târziu. Au fost asociate cu formarea și stabilizarea plăcilor continentale. Ca urmare a acestor procese geologice, echilibrul aportului și eliminării oxigenului a fost brusc perturbat: oxigenul liber a început să intre în atmosferă. Aceste procese interconectate au durat o perioadă semnificativă de timp și nu s-au întâmplat la sfârșitul arheanului cu valul unei baghete magice „fotosintetice”. În timpul Proterozoicului, nivelurile de oxigen s-au schimbat, uneori cu un ordin de mărime, dar au rămas scăzute în medie. Straturile adânci ale oceanului au rămas anoxice. La sfârșitul Proterozoicului, oceanul era saturat cu oxigen până în adâncuri.

Al doilea salt de oxigen care a avut loc la sfârșitul Proterozoicului rămâne un mister. Este asociat cu aspectul viata pluricelulara. Paradoxal, dacă există un numar mare depozite de această vârstă și, în consecință, o cantitate impresionantă de date pentru acest interval critic, este acum dificil de formulat vreun model complet al acestei schimbări de oxigen. Este important ca cu putin timp inainte a aparut foarte un numar mare de depozite de substanțe organice îmbogățite în izotopi de lumină, apoi a urmat marea glaciare și planeta s-a transformat într-un bulgăre de zăpadă. După glaciație, materia organică cu un semnal izotop scăzut de 13 C a fost îngropată. evenimente globale seamănă cu secvența Proterozoicului timpuriu. Este clar că și în acest caz echilibrul dintre producția și absorbția de oxigen ar putea fi perturbat.

Revizuirea arată în mod clar că cunoștințele noastre despre cele mai vechi timpuri ale planetei noastre nu sunt pline, sau chiar îngrozitor de sărace. Rămâne doar să sperăm pentru viitorii cercetători și că acest material neclintit le va dezvălui totuși secretele.

A avut loc chiar la începutul Proterozoicului, în perioada sideriană, cu aproximativ 2,45 miliarde de ani în urmă. Rezultatul catastrofei de oxigen a fost apariția oxigenului liber în atmosferă și o schimbare general atmosfera de la reducerea la oxidarea. Asumarea unei catastrofe de oxigen a fost făcută pe baza unui studiu schimbare bruscă natura sedimentării.

Compoziția primară a atmosferei

Compoziția exactă atmosfera primara Pământul este în prezent necunoscut, însă, de regulă, oamenii de știință cred că s-a format ca urmare a degazării mantalei și a fost de natură restauratoare. Baza sa a fost dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, amoniac, metan. Acest lucru este dovedit de:

  • sedimente neoxidate formate vizibil la suprafață (de exemplu, pietricele de râu din pirita oxigenată);
  • nu se cunosc surse semnificative de oxigen și alți agenți oxidanți;
  • studiul surselor potențiale ale atmosferei primare (gaze vulcanice, compoziția altor corpuri cerești).

Cauzele catastrofei de oxigen

Singura sursă semnificativă de oxigen molecular este biosfera, mai exact, organismele fotosintetice. Fotosinteza, se pare, a aparut in zorii existentei biosferei (cu 3,7-3,8 miliarde de ani), cu toate acestea, arhebacteriile si majoritatea grupurilor de bacterii practicau fotosinteza anoxigena, in care nu se produce oxigen. Fotosinteza oxigenului a apărut în cianobacterii în urmă cu 2,7-2,8 miliarde de ani. Oxigenul eliberat a fost consumat aproape imediat pentru oxidare. stânci, compuși dizolvați și gaze atmosferice. O concentrație mare a fost creată doar local, în interiorul covorașelor bacteriene (așa-numitele „buzunare de oxigen”). După ce rocile și gazele de suprafață ale atmosferei s-au dovedit a fi oxidate, oxigenul a început să se acumuleze în atmosferă într-o formă liberă.

Unul dintre factorii probabili care au influențat schimbarea comunităților microbiene a fost schimbarea compoziție chimică ocean cauzat de estompare activitate vulcanica.

Consecințele unei catastrofe de oxigen

Biosferă

Deoarece marea majoritate a organismelor din acea vreme erau anaerobe, incapabile să existe la concentrații semnificative de oxigen, a existat schimbare globală comunități: comunitățile anaerobe au fost înlocuite cu cele aerobe, limitate anterior doar de „buzunare de oxigen”; comunitățile anaerobe, dimpotrivă, au fost împinse în „buzunare anaerobe” (în sens figurat, „biosfera s-a întors pe dos”). Ulterior, prezența oxigenului molecular în atmosferă a dus la formarea unui ecran de ozon, care a extins semnificativ limitele biosferei și a dus la răspândirea unei respirații de oxigen mai favorabile din punct de vedere energetic (comparativ cu anaeroba).

Atmosfera

Ca urmare a modificării compoziției chimice a atmosferei după catastrofa oxigenului, sa activitate chimică, format strat de ozon, efectul de seră a scăzut drastic . Drept urmare, planeta a intrat într-o eră

Catastrofa oxigenului (revoluția oxigenului) - o schimbare globală a compoziției atmosferăPământ, care s-a produs la sfârșitul arheanului - începutul Proterozoic, acum aproximativ 2,4 miliarde de ani (perioada siderium). Rezultatul catastrofei de oxigen a fost apariția în compoziția atmosferei de liber oxigenşi o schimbare a caracterului general al atmosferei de la reducător la oxidant. Asumarea unei catastrofe de oxigen a fost făcută pe baza unui studiu al unei schimbări bruște a naturii sedimentării.

Înainte de creșterea semnificativă a oxigenului atmosferic, aproape toate formele de viață existente erau anaerobi, adică metabolismul în formele vii depindea de forme respirație celulară care nu avea nevoie de oxigen. Accesul oxigenului la cantitati mari distructiv pentru majoritatea bacteriilor anaerobe, așa că în acest moment majoritatea organismelor vii de pe Pământ au dispărut. Formele de viață rămase au fost fie imune la oxidare și la efectele dăunătoare ale oxigenului, fie și-au petrecut. ciclu de viațăîntr-un mediu lipsit de oxigen.

Acumularea de O 2 în atmosfera Pământului:
1. (acum 3,85-2,45 miliarde de ani) - O 2 nu a fost produs
2. (acum 2,45-1,85 miliarde de ani) O 2 a fost produs, dar absorbit de ocean și rocile de pe fundul mării
3. (acum 1,85-0,85 miliarde de ani) O 2 părăsește oceanul, dar este consumat prin oxidarea rocilor de pe uscat și formarea stratului de ozon
4. (acum 0,85-0,54 miliarde de ani)
5. (acum 0,54 miliarde de ani - prezent) Rezervoarele de O 2 sunt umplute și începe acumularea în atmosferă

Compoziția primară a atmosferei proterozoice

Compoziția exactă a atmosferei primare a Pământului este în prezent necunoscută, dar este general acceptat că s-a format ca urmare a degazării mantalei și a fost de natură restauratoare. Baza sa a fost dioxid de carbon, sulfat de hidrogen, amoniac, metan. Acest lucru este dovedit de:

  • depozite neoxidate formate vizibil la suprafață (de exemplu, pietricele de râu din rezistente la oxigen pirită);
  • nu se cunosc surse semnificative de oxigen și alți agenți oxidanți;
  • studiul surselor potențiale ale atmosferei primare (gaze vulcanice, compoziția altor corpuri cerești).

Cauzele catastrofei de oxigen



Singura sursă semnificativă de oxigen molecular este biosfera, mai precis, fotosintetice organisme. Apărând chiar la începutul existenței biosferei, fotosintetice arheobacterii au produs oxigen, care a fost cheltuit aproape imediat pentru oxidarea rocilor, a compușilor dizolvați și a gazelor atmosferice. O concentrație mare a fost creată doar local, în interior covorașe bacteriene(așa-numitele „buzunare de oxigen”). După ce rocile și gazele de suprafață ale atmosferei s-au dovedit a fi oxidate, oxigenul a început să se acumuleze în atmosferă într-o formă liberă.
În plus, unul dintre factorii probabili care au influențat schimbarea comunităților microbiene a fost schimbarea compoziției chimice a oceanului. Deci, unul dintre ipoteze, funcționarea covorașelor bacteriene antice ar putea fi suprimată printr-o scădere a concentrației nichel joc rol importantîn metanogeneza. Scăderea concentrației acestei substanțe și a altor substanțe ar putea fi cauzată de dispariția activității vulcanice.

Consecințele unei catastrofe de oxigen

Biosferă

Întrucât marea majoritate a organismelor din acea vreme au fost anaerob, neputând să existe la concentrații semnificative de oxigen, a avut loc o schimbare globală a comunităților: anaerob comunitățile s-au schimbat aerobic, limitat anterior doar de „buzunare de oxigen”; anaerob comunitățile, dimpotrivă, au fost lăsate deoparte în „ anaerob buzunare” (la figurat vorbind, „atmosfera s-a întors pe dos”). Ulterior, prezența oxigenului molecular în atmosferă a dus la formare scut de ozon , care a extins semnificativ granițele biosferei și a condus la răspândirea unei mai favorabile din punct de vedere energetic (comparativ cu anaerob) respiraţia oxigenului.

Litosferă

Ca urmare a catastrofei de oxigen, aproape toate metamorficși roci sedimentare, componente cel mai Scoarta terestra, sunt oxidate.

Siderius (din altul grecescσίδηρος - fier) ​​- perioada geologică, parte Paleoproterozoic. Acoperă perioada cuprinsă între 2,5 și 2,3 miliarde de ani în urmă. Datarea este pur cronologică, nu se bazează pe stratigrafie.

La începutul acestei perioade, există un vârf al aspectului conţinând fier x rase. S-au format în condiții alge anaerobe produs cheltuit oxigen, care, amestecat cu fierul, s-a format magnetit(Fe3O4, oxid de fier). Acest proces a curățat fierul de oceanelor. În cele din urmă, când oceanele au încetat să mai absoarbă oxigen, procesul a dus la formarea de substanțe oxigenate. atmosfera pe care o avem astăzi.

Atmosfera

Ca urmare a modificării compoziției chimice a atmosferei după catastrofa oxigenului, activitatea sa chimică s-a schimbat, s-a format stratul de ozon și Efectul de seră . Drept urmare, planeta a intrat într-o eră glaciatia huroniana.

glaciatia huronilor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Glaciația Huron este cea mai veche și mai lungă glaciație a Pământului. A început și s-a încheiat într-o eră Paleoproterozoic, a durat aproximativ 300 de milioane de ani.

Cauzele glaciației

1. Cauza principală a glaciației Huron a fost catastrofa de oxigen, la care o cantitate mare de oxigen generate fotosintetice organisme. Metan, care anterior a fost prezent în atmosferă în cantități mari și a avut principala contribuție la Efectul de seră, combinat cu oxigenul și transformat în dioxid de carbon si apa. Modificările în compoziția atmosferei au dus, la rândul lor, la o scădere a numărului metanogene, ceea ce a determinat o scădere suplimentară a nivelului de metan.

2. Scara colosală și durata glaciației huronilor pot fi asociate și cu așa-numitul paradoxul soarelui tânăr slab.

3. Teorie „Pământ bulgăre de zăpadă” (Engleză Pământ bulgăre de zăpadă) - ipoteză , asumand Pământ era complet acoperit gheaţăîn parte criogenicși Ediacaran perioade Neoproterozoic epoca, si eventual in alte ere geologice.Explica racirea prin dizolvare dioxid de carbon C O 2 în oceane și transformarea lui în calcare Ca C O 3

4. Concentrarea continentelor sub forma supercontinentului Rodinia și apariția unei calote de gheață asemănătoare cu Antarctica.

Note

Legături

  • - Natura 458, 750-753 (04.09.2009)(Engleză)
  • - CNews, 03.08.2010
  • Naimark, Elena. elementy.ru (2.03.14). .

Un fragment care caracterizează catastrofa oxigenului

catarii.
Esclarmonde stătea întinsă liniştită pe pat. Avea ochii închiși, părea că doarme, epuizată de pierderi... Dar am simțit - era doar protecție. Voia doar să fie singură cu tristețea ei... Inima ei suferea la nesfârșit. Corpul a refuzat să se supună... Cu doar câteva clipe în urmă, mâinile ei țineau un fiu nou-născut... Îmbrățișându-și soțul... Acum au plecat în necunoscut. Și nimeni nu putea spune cu certitudine dacă vor reuși să scape de ura „vânătorilor” care umpleau poalele Montsegurului. Da, și toată valea, cât acoperea cu ochii... Cetatea era ultima cetate Qatar, după el nu a mai rămas nimic. Au suferit înfrângere completă... înfometat şi frig de iarnă, erau neputincioși împotriva „ploii” de piatră a catapultelor, care ploua pe Montsegur de dimineața până seara.

„Spune-mi, Sever, de ce nu s-au apărat Perfecții?” Până la urmă, din câte știu eu, nimeni nu a fost mai bun decât ei la „mișcare” (cred că înseamnă telekineză), „respirație” și multe altele. De ce au renunțat?!
„Există motive pentru asta, Isidora. În primele atacuri ale cruciaților, catarii nu au renunțat încă. Dar după distrugere totală orașele Albi, Beziers, Minerva și Lavour, în care au murit mii civili, biserica a venit cu o mișcare care pur și simplu nu a putut funcționa. Înainte de a ataca, i-au anunțat pe Perfecți că, dacă se predau, nicio persoană nu va fi rănită. Și, bineînțeles, catarii s-au predat... Din acea zi, focurile Perfecților au început să aprindă în toată Occitania. Oameni care și-au dedicat toată viața Cunoașterii, Luminii și Binelui au fost arși ca gunoiul, transformând frumoasa Occitanie într-un deșert pârjolit de focuri.
Uite, Isidora... Uite, dacă vrei să vezi adevărul...
Am fost cuprins de o adevărată groază sacră! .. Căci ceea ce mi-a arătat Nordul nu se încadra în cadrul înțelegerii umane normale! .. Era Iadul, dacă a existat vreodată cu adevărat pe undeva...
Mii de cavaleri-ucigași îmbrăcați în armuri strălucitoare au masacrat cu sânge rece oameni care se repezi îngroziți - femei, bătrâni, copii... Toți cei care au căzut sub lovituri puternice slujitori credincioși ai „iertător” Biserica Catolica... Tinerii care au încercat să reziste au căzut imediat morți, tăiați cu săbii lungi cavalerești. strigăte sfâșietoare răsunau peste tot... ciocnirea săbiilor era asurzitoare. Era un miros sufocant de fum, sânge uman și moarte. Cavalerii i-au spart fără milă pe toată lumea: fie că era un nou-născut, care, cerșind milă, a fost întins de o mamă nefericită ... sau a fost un bătrân slab ... Toți au fost imediat tăiați fără milă până la moarte. . în numele lui Hristos !!! A fost un sacrilegiu. Era atât de sălbatic încât părul mi s-a mișcat cu adevărat pe cap. Tremuram peste tot, incapabil să accept sau pur și simplu să înțeleg ceea ce se întâmpla. Chiar voiam să cred că acesta a fost un vis! Că o asemenea realitate nu putea fi! Dar, din păcate, a fost încă o realitate...
CUM ar putea explica atrocitatea comisă?! CUM i-a putut IERTA (???) Biserica Romană pe cei care săvârșesc o astfel de crimă cumplită?!
Chiar înainte de începerea cruciadei albigense, în 1199, Papa Inocențiu al III-lea a declarat „cu bunăvoință”: „Oricine mărturisește o credință în Dumnezeu care nu coincide cu dogma bisericească ar trebui ars fără cel mai mic regret”. Cruciadă pe Qatar a fost numit „Pentru Cauza Păcii și a Credinței”! (Negotium Pacis et Fidei)...
Chiar la altar, un tânăr cavaler frumos a încercat să zdrobească craniul unui bărbat în vârstă... Bărbatul nu a murit, craniul lui nu a cedat. Tânărul cavaler a continuat să bată calm și metodic până când bărbatul în cele din urmă ultima data nu sa zvâcnit și nu s-a calmat - craniul său gros, incapabil să-l suporte, s-a despicat ...
Tânăra mamă, îngrozită, a întins copilul într-o rugăciune - într-o secundă, două jumătăți egale au rămas în mâinile ei ...
O fetiță cu părul creț, plângând de frică, i-a dat cavalerului păpușa ei - cea mai de preț comoară a ei... Capul păpușii a zburat ușor, iar după el capul gazdei s-a rostogolit ca o minge pe podea. .
Nemaiputând suporta, plângând amar, m-am prăbușit în genunchi... Aceștia au fost OAMENI?! CUM s-ar putea numi o persoană care a făcut un asemenea rău?!
Nu am vrut să-l urmăresc mai departe!.. Nu mai aveam puteri... Dar Nordul a continuat să arate nemilos niște orașe cu biserici aprinse în ele... Aceste orașe erau complet goale, fără a număra miile de cadavre. aruncat chiar pe străzi, și râuri revărsate de sânge uman, înec în care lupii se ospătau... Groaza și durerea m-au înghețat, nepermițându-mi să respir nici măcar un minut. Nu mă lăsa să mă mișc...

Cum ar trebui să se simtă „oamenii” care au dat astfel de ordine? Nu cred că au simțit deloc nimic, căci negrul era sufletul lor urât și insensibil.

Dintr-o dată am văzut un castel foarte frumos, ale cărui pereți au fost deteriorați pe alocuri de catapulte, dar practic castelul a rămas intact. Întreaga curte era plină de trupuri de oameni care se înecau în bălți din sângele lor și al altora. Tuturor le-a fost tăiat gâtul...

După prima explozie de oxigen atmosfera pământului nivelul lui a scăzut mult, așa că evoluția a trebuit să aștepte peste un miliard ani pentru a începe să creeze noi forme de viață „oxigenate”.

În urmă cu miliarde de ani, nu exista oxigen în atmosfera Pământului și nimeni nu știa cum să-l creeze - bacteriile și arheobacterii care trăiau în acel moment, deși erau fotosintetice, nu emanau oxigen. Dar acum aproximativ 2,3 miliarde de ani s-a întâmplat ceea ce se numește o catastrofă de oxigen. S-a întâmplat din cauza faptului că cianobacteriile au învățat fotosinteza oxigenului. De atunci, Pământul, după cum se spune, nu a mai fost niciodată la fel, deoarece atmosfera s-a schimbat radical pe el, iar acele organisme care se simțeau bine într-o atmosferă fără oxigen au fost forțate să intre în subteran, dând loc vieții „oxigenate”. forme.

Cu toate acestea, în ciuda modificărilor în compoziția atmosferei, viața de pe Pământ nu s-a grăbit să se dezvolte. Diversitatea și complexitatea organismelor vii au așteptat al doilea salt de oxigen, care a avut loc acum 800 de milioane de ani. În același timp, se crede că nivelul de oxigen în această perioadă, dacă nu crește, atunci a rămas constant și destul de ridicat. Dar dacă acesta a fost cazul, atunci de ce evoluția a durat atât de mult? Potrivit unei ipoteze, întârzierea a fost cauzată de disponibilitatea scăzută a microelementelor necesare funcționării enzimelor și numai ca urmare a unor procese geochimice ulterioare, aceste microelemente au devenit disponibile celulelor vii. Potrivit unei alte versiuni, o perioadă atât de lungă a fost necesară pentru ca organismele să creeze și să regleze mecanisme genetice moleculare care să le permită să existe în condiții noi. Cu toate acestea, potrivit lui Noah Plavanaschi ( Noah J. Planavsky) si colegii sai din Universitatea din Californiaîn Riverside, nr evidenta grea nu există astfel de ipoteze. Dar există dovezi pentru un alt scenariu, pe care cercetătorii îl descriu în articolul lor Natură.

Anterior, concluziile despre compoziția atmosferei antice se bazau pe date analiza chimica roci sedimentare corespunzătoare perioadei catastrofei oxigenului. Ca urmare, s-a dovedit că nivelul de oxigen în perioada dintre prima explozie de oxigen și a doua (adică între 2,3 miliarde și 800 milioane de ani în urmă) era de aproximativ 40% din cel actual, adică destul de mult. lot. Cu toate acestea, aceste metode de analiză nu au permis să se vadă posibile fluctuații ale conținutului de oxigen. Pentru a detecta astfel de fluctuații, cercetătorii au decis să estimeze intensitatea cu care a avut loc transferul de pe uscat în ocean al izotopilor de crom în acel moment. Intrarea cromului în ocean este posibilă numai în compoziția compușilor solubili în apă ai cromului hexavalent și transformarea crom trivalent până la hexavalent depinde de conținutul de oxigen din atmosferă. În același timp, izotopul greu 53 Cr interacționează mai activ cu oxigenul decât 52 Cr, astfel încât se pot vedea din raportul lor fluctuații ale nivelului de oxigen care au avut loc în epoci antice. În ocean, cromul reacționează cu fierul și se depune în minereurile de fier.

S-a dovedit că în perioada misterioasă a „evoluției tăcute” conținutul de oxigen din atmosferă a fost de fapt foarte scăzut - doar 0,1% din concentrația sa actuală. Adică, nivelul de oxigen a scăzut brusc aproape imediat după prima sa creștere bruscă, care a avut loc acum 2,3 miliarde de ani. Iar următorul salt semnificativ al oxigenului a avut loc acum doar 800 de milioane de ani. Adică viața de pe Pământ avea toate motivele să rămână în hibernare relativă. Pe scurt despre rezultatele lucrării scrie Naturenews.

Desigur, acest studiu afirmă doar faptul că nivelul de oxigen a scăzut după prima creștere. De ce exact a căzut, unde a ajuns oxigenul din atmosferă timp de un miliard de ani, putem doar ghici. Pe de altă parte, trebuie amintit că nici după al doilea salt de oxigen, motorul evolutiv nu a început imediat să lucreze în forță deplină, și a fost nevoie de încă 260 de milioane de ani pentru ca explozia cambriană să aibă loc, când un timp scurt format mare mulţime noi forme de viață. Posibil în perioada anterioară Explozie cambriană aveau loc modificările genetice moleculare finale, permițând organismelor să folosească toate avantajele unei atmosfere de oxigen.