Cum am obținut o atmosferă bogată în oxigen?

Nichel epuizat, oxigen acumulat

Poate că cele mai caracteristice organisme de pe planeta noastră de mult timp au fost bacteriile metanogene. Aceste organisme simple produc metan în metabolismul lor, iar nichelul este esențial pentru funcționarea mai multor enzime. Acest metal le-a fost disponibil din abundență la început, deoarece activitatea vulcanică a Pământului a furnizat o sursă constantă. (Miezul planetei noastre conține încă mult nichel.) Primele organisme fotosintetice producătoare de oxigen, cianobacteriile, au apărut probabil acum 2,8 miliarde de ani, dar gazul nu s-a acumulat în atmosferă deoarece a reacționat cu metanul, rezultând dioxid de carbon și s-a format apă.

Cercetătorii canadieni au ajuns la o descoperire surprinzătoare prin examinarea straturilor de roci din jurul Ontario. Această regiune a format odată roca de bază a mării antice, dând o amprentă a compoziției materialelor găsite în apa de mare a vremii. Straturile din primele etape ale istoriei Pământului sunt bogate în nichel, dar metalul a început să se subțire acum 2,7 miliarde de ani, iar după încă 200 de milioane de ani, cantitatea sa a fost înjumătățită. Acest lucru s-a datorat probabil răcirii Pământului: pe măsură ce scoarța a devenit din ce în ce mai puternică, erupțiile vulcanice au devenit rare.

În absența nichelului, bacteriile metanogene „înfometează”, din ce în ce mai puțini trăiesc pe planetă - și, prin urmare, din ce în ce mai puțin metan a fost eliberat în atmosferă. Cu toate acestea, metabolismul cianobacteriilor nu a fost dependent de nichel, au continuat să producă oxigen netulburat. Și gazul, în absența unui partener de reacție, a început să se acumuleze în atmosferă. Deși organismele metanogene - în locuri etanșe - încă trăiesc în număr mare pe Pământ, după aceea, organismele care necesită prezența oxigenului au predominat și au început să modeleze procesele de dezvoltare a vieții.