Kiseonik nije katalizovao brzi procvat prvih višećelijskih organizama na Zemlji. Rezultati nove studije prkose 70-godišnjoj pretpostavci o tome šta je izazvalo eksploziju okeanske faune pre stotina miliona godina.
Pre između 685 i 800 miliona godina, višećelijski organizmi su počeli da se pojavljuju u svim Zemljinim okeanima tokom onoga što je poznato kao Avalon eksplozija, preteča ere poznatije kambrijske eksplozije. Tokom ove ere, morski sunđeri i drugi bizarni višećelijski organizmi zamenili su male jednoćelijske amebe, alge i bakterije, koje su do tada vladale planetom više od 2 milijarde godina.
Do sada se verovalo da je povećan nivo kiseonika pokrenuo evolutivni dolazak naprednijih morskih organizama. Ovo opovrgavaju istraživači Univerziteta u Kopenhagenu koji rade zajedno sa kolegama sa Okeanografskog instituta Voods Hole, Univerziteta Južne Danske i Univerziteta Lund, između ostalih.
Proučavajući hemijski sastav drevnih uzoraka stena iz planinskog lanca Omana, istraživači su uspeli da „izmere“ koncentracije kiseonika u svetskim okeanima iz vremena kada su se pojavili ovi višećelijski organizmi. Prkoseći očekivanjima, rezultat pokazuje da se koncentracije kiseonika na Zemlji nisu povećale. Zaista, nivoi su ostali 5-10 puta niži nego danas, što je otprilike koliko kiseonika ima na duplo većoj visini od Mont Everesta.
Rad je objavljen u časopisu Geobiologi .
„Naša merenja daju dobru sliku o tome kolika je prosečna koncentracija kiseonika bila u svetskim okeanima u to vreme. I nama je očigledno da nije bilo većeg povećanja količine kiseonika kada je naprednija fauna počela da se razvija i dominira Zemljom. U stvari , došlo je do malog smanjenja“, kaže vanredni profesor Kristijan J. Bjerum, koji je kvantifikovao uslove oko nastanka života u poslednjih 20 godina.
Novi rezultat stavlja na kraj 70-godišnju istraživačku priču koja unapređuje centralnu ulogu viših koncentracija kiseonika u razvoju naprednijeg života na našoj planeti.
„Činjenica da sada znamo sa velikim stepenom sigurnosti da kiseonik nije kontrolisao razvoj života na Zemlji pruža nam potpuno novu priču o tome kako je nastao život i koji faktori su kontrolisali ovaj uspeh“, kaže istraživač, dodajući, „Konkretno, to znači da moramo ponovo razmisliti o mnogim stvarima za koje smo verovali da su istinite iz našeg učenja iz detinjstva. I udžbenike treba revidirati i prepisati.“
Ostaje mnogo toga što istraživači ne znaju, kao i mnoštvo kontroverzi. Stoga se Bjerrum nada da će novi rezultat podstaći druge istraživače širom sveta da preispitaju svoje prethodne rezultate i podatke u novom svetlu.
„Postoje mnoge istraživačke sekcije širom sveta, uključujući Sjedinjene Države i Kinu, koje su uradile mnoga istraživanja na ovu temu, čiji raniji rezultati mogu odbaciti važne nove detalje ako se tumače na osnovu toga da kiseonik nije pokretao razvoj život“, kaže on.
Dakle, ako ne dodatni kiseonik, šta je pokrenulo eksploziju života u eri? Možda upravo suprotno, objašnjava Bjerrum.
„Interesantno je da se eksplozija višećelijskih organizama dešava u vreme sa niskim koncentracijama atmosferskog i okeanskog kiseonika. To ukazuje da su organizmi imali koristi od nižih nivoa kiseonika i da su mogli da se razvijaju u miru, jer je hemija vode prirodno štitila njihove matične ćelije, “ on kaže.
Prema istraživaču, isti fenomen je proučavan u istraživanju raka, u matičnim ćelijama ljudi i drugih životinja. Ovde su kolege sa Univerziteta u Lundu primetile da je nizak nivo kiseonika ključan za držanje matičnih ćelija pod kontrolom sve dok organizam ne odluči da bi ćelija trebalo da se razvije u određeni tip ćelije, kao što je mišićna ćelija.
„Znamo da životinje i ljudi moraju biti u stanju da održavaju niske koncentracije kiseonika kako bi kontrolisali svoje matične ćelije i na taj način se razvijali sporo i održivo. Sa previše kiseonika, ćelije će se razvijati, au najgorem slučaju, divlje mutiraju i nestaju. Daleko je od nezamislivog da je ovaj mehanizam tada bio primenjen“, zaključuje Bjerum.
U novoj studiji, istraživači su analizirali uzorke stena sa, između ostalih mesta, planina Oman u severnom Omanu. Iako su danas prilično visoke i veoma suve, planine su bile na morskom dnu tokom brzog procvata raznovrsnosti organizama usled eksplozije Avalona.
Istraživači su potvrdili svoje nalaze u fosilima iz tri različita planinska lanca širom sveta: planine Oman (Oman), planine Makenzi (severozapadna Kanada) i oblasti Jangce klisura u južnoj Kini.
Vremenom se glina i pesak sa kopna ispiru u more, gde se u slojevima talože na morskom dnu. Prolaskom kroz ove slojeve i ispitivanjem njihovog hemijskog sastava, istraživači mogu dobiti sliku o hemiji okeana u određenom geološkom vremenu.
Analize su obavljene korišćenjem izotopa talijuma i uranijuma pronađenih u planinama, iz kojih su istraživači uspeli da izvuku podatke i na taj način izračunaju nivoe kiseonika od pre mnogo stotina miliona godina.
