Εκτύπωση
Κατηγορία: Επιστημονικές Ειδήσεις
Εμφανίσεις: 4200

Το πλακόδερμο Dunkleosteus terreliΝέα μελέτη των αρχαίων επιπέδων οξυγόνου παρουσιάζει τα πρώτα συγκεκριμένα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι, μετά την εξέλιξη των υδρόβιων φυτών και την αύξηση των επιπέδων οξυγόνου, ακολούθησε έκρηξη της υδρόβιας ζωής

 

Νέα μελέτη (Devonian rise in atmospheric oxygen correlated to the radiations of terrestrial plants and large predatory fish) των αρχαίων επιπέδων οξυγόνου παρουσιάζει τα πρώτα συγκεκριμένα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι, μετά την εξέλιξη των υδρόβιων φυτών και την αύξηση των επιπέδων οξυγόνου, ακολούθησε έκρηξη της υδρόβιας ζωής οδηγώντας σε έντονο ανταγωνισμό που τελικά ανάγκασε κάποια ψάρια να προσπαθήσουν να επιβιώσουν στη στεριά.

 

Ο εξελικτικός βιολόγος Tais Dahl και ο συνάδελφός του Donald Canfield, από το Σκανδιναβικό Κέντρο για την Εξέλιξη της Γης (Nordic Center for Earth Evolution) μαζί με το Πανεπιστήμιο της Νότιας Δανίας, ανέλυσαν τα αρχαιότερα δείγματα θαλάσσιου βυθού από όλο τον κόσμο, που χρονολογούνται 400 εκατομμυρίων και 1,7 δισεκατομμυρίων ετών. Εξέτασαν ιδιαίτερα το μολυβδαίνιο, το οποίο είναι κοινό στο έδαφος και παρασύρεται στη θάλασσα από τη διάβρωση, όπου ανακυκλώνεται για περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια πριν τελικά κατακαθίσει στο ίζημα του θαλάσσιου πυθμένα. Οι αναλογίες των ισοτόπων του μολυβδαινίου μεταβάλλονται σε συνάρτηση με τα επίπεδα οξυγόνου και τα στρωματοποιημένα επίπεδα των αποθέσεων ως εκ τούτου παρουσιάζουν ένα αρχείο των επιπέδων οξυγόνου κατά τη διάρκεια της ζωής της Γης.

Στο οξυγονωμένο θαλασσινό νερό τα ελαφρύτερα ισότοπα 95Mo και 98Mo απορροφώνται από το βυθό της θάλασσας, αφήνοντας τα βαρύτερα ισότοπα διαλυμένα στο νερό. Τα πρότυπα της ακτινοβολίας και των βαρέων ισοτόπων έχουν αποτεθεί ως ραβδώσεις σε σχιστολιθικούς βράχους και τα στρώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προσδιορίσουμε περιόδους χαμηλών και υψηλών επιπέδων οξυγόνου. Ο Dahl ανέφερε πως «η καταγραφή είναι λεπτομερέστερη σε σχέση με τις πληροφορίες που προέρχονται από τις πιο παραδοσιακές μελέτες με τις αποθέσεις του άνθρακα. Τα απροσδιόριστα αρχεία άνθρακα έχουν οδηγήσει σε δύο διαφορετικές θεωρίες των αρχαίων συγκεντρώσεων οξυγόνου και επομένως της εξέλιξης της ζωής στη Γη».

Η αβεβαιότητα των μοντέλων αυξάνεται όσο πιο πίσω πάμε στο χρόνο, αλλά καθένα από τα δύο μοντέλα δέχεται ότι τα επίπεδα του οξυγόνου αρχικά αυξήθηκαν απότομα περίπου πριν από 550 εκατομμύρια χρόνια, το οποίο συμπίπτει με την εμφάνιση της πρώτης συμμετρικής κινούμενης μορφής ζωής. Από εκείνη την εποχή και μετά, οι δύο αυτές απόψεις διίστανται. Η πρώτη θεωρία είναι περισσότερο αποδεκτή και θεωρεί ότι τα επίπεδα οξυγόνου συνεχίστηκαν να αυξάνεται φθάνοντας κοντά στα σημερινά επίπεδα πολύ πριν η ζωή διαφοροποιηθεί ξανά, περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια πριν. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή οι οργανισμοί των ρηχών νερών, όπως στις λιμνοθάλασσες, άρχισαν να βγαίνουν στους αγρούς περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Αυτή τη άποψη υποστηρίζει πως τα φυτά προσέφεραν περισσότερο ατμοσφαιρικό οξυγόνο, αλλά δεν ήταν ουσιαστικό.

Το πλακόδερμο Dunkleosteus terreliΣύμφωνα με τη δεύτερη θεωρία τα επίπεδα του οξυγόνου παρέμειναν σταθερή από την Εδιακαριανή περίοδο (560 – 550 εκατομμύρια χρόνια πριν) μέχρι την Δεβόνια περίοδο (περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια πριν). Εκείνη την εποχή οι πρόγονοι των σύγχρονων αγγειόσπερμων είχαν εξελιχθεί και ανθούσαν, οδηγώντας σε άνοδο των επιπέδων του οξυγόνου, η οποία επέτρεψε στα ψάρια να αυξήσουν το μέγεθός τους, να γίνουν πολυπληθέστερα και πιο επιθετικά προς τη φύση. Τα ευρήματα των Dahl & Canfield υποστηρίζουν τη δεύτερη θεωρία, παρέχοντας τις πρώτες εμπειρικές ενδείξεις που στηρίζουν αυτή την ερμηνεία.

Ο Dahl ανέφερε πως «τα επίπεδα οξυγόνου παρέμειναν σταθερά πριν από 550 εκατομμύρια χρόνια και επέτρεπαν περιορισμένη εξέλιξη των ψαριών. Μετά τη δεύτερη δραματική αύξηση που προκλήθηκε από τα φυτά με την ελευθέρωση του οξυγόνου, πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια, τα ψάρια ήταν πια σε θέση να αναπτυχθούν περισσότερο - μέχρι και 10 μέτρα μήκος. Έγιναν επιθετικότεροι άρπαγες και ήταν αυτή η άνθηση των μεγάλων αρπακτικών που οδήγησε άλλα πλάσματα πάνω στη στεριά για να ξεφύγουν από την θήρευση».

Η έρευνα (Devonian rise in atmospheric oxygen correlated to the radiations of terrestrial plants and large predatory fish) δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), στην έκδοση της 28ης Σεπτεμβρίου 2010.