Pre oko 500 miliona godina život u okeanima se brzo promenio. Za tren oka — barem u geološkom smislu — život se transformisao od jednostavnih stvorenja mekog tela u složene višećelijske organizme sa školjkama i skeletima.
Sada, istraživanje koje je vodio Univerzitet u Kembridžu pokazalo je da je diverzifikacija života u to vreme takođe dovela do drastične promene u hemiji Zemljine kore – najgornjeg sloja po kome hodamo i, što je najvažnije, sloja koji obezbeđuje mnoge hranljive materije. suštinski za život. Studija je objavljena u časopisu Science Advances.
Istraživači su identifikovali da su se, nakon takozvane kambrijske eksplozije, količine životvornog hranljivog fosfora utrostručile u stenama kore – promena koja je podržala nastavak širenja života na Zemlji.
„Otkrili smo da je drevni život imao dubok uticaj na svoju okolinu — čak do tačke resetovanja hemije kontinentalne kore“, rekao je Kreg Volton, vodeći autor istraživanja koji je sa Kembridžovog odeljenja za nauke o Zemlji.
Koristeći bazu podataka o drevnim stenama, koju su prikupili naučnici širom sveta, istraživači su napravili mapu kako bi pokazali kako se hemija Zemljine kore menjala tokom poslednjih 3000 miliona godina. Otkrili su da je, nakon povećanja fosfora u vreme kambrijske eksplozije, sadržaj ovog ključnog nutrijenta u stenama kore nastavio da raste sve do danas.
„Od oko 540 miliona godina nadalje, vidimo da je život transformisao sastav gornjeg dela Zemljine kore“, rekao je koautor Oliver Šortl, koji radi na Kembridžovom Odeljenju za nauke o Zemlji i Institutu za astronomiju. „Ovo pokazuje kako razvoj života može uticati na rast daljeg života, a zauzvrat koliko života planeta može da podrži.“
Život u svim svojim raznovrsnim oblicima – od čudesnog kita do sitnog planktona – oslanja se na šest ključnih sastojaka: ugljenik, vodonik, azot, fosfor i sumpor. Istraživači su istraživali fosfor jer ne samo da je univerzalno potreban životu, već je i teško iskoristiti jer je zaključan u mineralima unutar Zemljine kore.
„Smatra se i da je fosfor jedan od hranljivih sastojaka koji ograničavaju količinu života koji može da postoji u okeanima“, rekao je Šortl. On je objasnio da bi, mapiranjem fosfora u stenama kroz vreme, mogli da identifikuju koliko je ovog elementa dostupno životu i, dalje, da steknu predstavu o tome koliko je života postojalo na planeti.
Za razliku od ugljenika i azota, koji su ključni sastojci naše atmosfere, fosfor mora biti izvučen iz stena pre nego što ga život može iskoristiti. Proces počinje razgradnjom stena usled interakcije sa kišnicom – oslobađanjem fosfata koji reke zatim ispiraju u okeane. Jednom u okeanima, fosfor se metaboliše od strane organizama kao što su plankton ili eukariotske alge, koje zatim konzumiraju veće životinje više u lancu ishrane.
Kada ovi organizmi umru, većina fosfora se vraća nazad u okeane. Ovaj efikasan proces recikliranja je ključna kontrola količine ukupnog fosfora u okeanu, koji zauzvrat podržava život, „Omogućava nam da imamo sav život koji vidimo oko sebe danas, tako da je razumevanje kada je ovaj proces započeo zaista ključno,“ rekao je Volton.
Ali, sva ova moć biološke prerade se oslanja na kiseonik. To je ono što pokreće bakterije odgovorne za razgradnju mrtvog organskog materijala koji vraća fosfor nazad u okeane.
Istraživači smatraju da bi porast kiseonika u vreme kambrijske eksplozije mogao da objasni zašto se fosfor povećao u stenama. „Ako se kiseonik zaista povećao u to vreme, onda je možda bilo dostupno više kiseonika za razbijanje duboke morske biomase i recikliranje fosfora u plitke priobalne regione“, rekao je Volton. Pomeranje ovog fosfora nazad ka zemlji značilo je da je bolje očuvan u stenama koje čine kontinente. „Ta serija promena je na kraju bila odgovorna za podsticanje aktivnosti složenog života kakvog poznajemo“, rekao je Volton.
Ali, dodao je, „Teško je otkriti redosled događaja – da li je složeni život evoluirao delimično zbog povećanih zaliha kiseonika i fosfora za početak, ili su oni u stvari bili u potpunosti odgovorni za povećanje dostupnosti oba, i dalje je kontroverzna tema“. Volton i tim sada žele da detaljnije istraže okidač i vreme ovog obogaćivanja fosforom u kori.
