 |
| From Wikimedia Commons |
كان لظهور وانتشار كائنات التمثيل الضوئي في الدهرالأركي Archean ، وخاصة البكتيريا الزرقاء Cyanobacteria المنتجة للأكسجين Oxygen (المعروفة سابقًا باسم الطحالب الزرقاء) في أواخر الدهر الأركي ، تأثير كبير على تكوين الغلاف الجوي للأرض والبحار.
الأكسجين الحر (O2) - Free oxygen
كان الأكسجين الحر (O2) Free oxygen من الغازات النزرة الصغيرة في الغلاف الجوي قبل تطور الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي للأكسجين ، وكان مادة سامة قاتلة لمعظم أشكال الحياة على الأرض.
ومع ذلك ، منذ ظهور البكتيريا الزرقاء ، أصبح الأكسجين Oxygen مكونًا جوهريًا في الغلاف الجوي (يمثل اليوم حوالي 20 ٪ من الغلاف الجوي للأرض) ، وظهرت أنواع جديدة تمامًا من الكائنات الهوائية (تلك التي تعيش وتزدهر في بيئة مؤكسجة).
يشير السجل
الجيولوجي إلى أن الانتقال من الغلاف الجوي المتناقص للأرض (مع جزيئات وفيرة تحمل
الهيدروجين مثل الميثان وقليل من الأكسجين) إلى الغلاف الجوي المؤكسد الحالي قد
حدث فجأة منذ حوالي 2.5 مليار سنة.
"الأكسدة
العظمى The Great Oxidation"
أدت
"الأكسدة العظمى" "The Great Oxidation" إلى تغيير كبير
وغير قابل للرجوع في كيمياء البحار ، وبالتالي الأرض. يشير بعض علماء الأحياء إلى
هذا التحول باسم "كارثة الأكسجين" ، حيث أدت الكميات المتزايدة باستمرار
من الأكسجين الذائب في المحيطات إلى زوال أعداد هائلة من الكائنات اللاهوائية ..
ومع ذلك ، لم
يكن الارتفاع العالمي في الأكسجين الجوي حدثًا سريعًا. مع زيادة مستويات الأكسجين
تدريجياً ، أدت التجوية الكيميائية المؤكسدة لقاع البحر والرواسب الأرضية إلى
إزالة الأكسجين من المحيط والغلاف الجوي بشكل منتظم.
كانت المعادن
الحاملة للحديد في الرواسب دقيقة الحبيبات معرضة بشكل خاص للعوامل الجوية ، وقد
أدت أحداث الصدأ هذه إلى ذروة في تكوين تكوينات نطاقات الحديد منذ حوالي 2.5 مليار سنة.
بمجرد أن تجاوز معدل توليد الأكسجين Oxygen بواسطة البكتيريا (ومن ثم النباتات) معدل فقد الأكسجين عن طريق الأكسدة ، زادت وفرة الأكسجين في الغلاف الجوي بسرعة أكبر إلى المستوى الحالي. تم إجراء الكثير من الدراسات والأفكار المتعارضة حول التاريخ الزمني المفصل لزيادة الأكسجين في الغلاف الجوي (والانخفاض).
إن وجود الكثير من الأكسجين Oxygen في الغلاف الجوي للأرض هو إشارة يمكن للعلماء الذين يجرون دراسات خارج حدود الأرض والكواكب البعيدة، أن يفسروها بسهولة كدليل على وجود الحياة على الأرض. في الواقع ، يعد الأكسجين علامة حيوية يبحث عنها علماء الفلك في الأرض على الكواكب البعيدة.
متي حدثت الأكسدة العظمي
حدث الأكسدة
العظيم (GOE) ، والمعروف أيضًا باسم
كارثة الأكسجين ، أو ثورة الأكسجين ، أو أزمة الأكسجين ، أو محرقة الأكسجين ، كانت
فترة زمنية خلال حقبة Paleoproterozoic عندما زادت كمية
الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض والمياه الضحلة لأول مرة . بدأ هذا حوالي
2.460-2.426 Ga (قبل مليار سنة) خلال
فترة Siderian وانتهى حوالي 2.060 Ga خلال فترة Rhyacian.
تشير الدلائل
الجيولوجية والنظيرية والكيميائية إلى أن الأكسجين الجزيئي المنتج بيولوجيًا
(ديوكسجين Dioxygen،
O₂)
بدأ في التراكم في الغلاف الجوي للأرض وحوّله من جو مختزل بشكل ضعيف خالي عمليًا
من الأكسجين إلى جو مؤكسد يحتوي على أكسجين وفير بنهاية حدث الأكسدة
العظيم GOE. ، حيث تصل مستويات
الأكسجين إلى 10٪ من مستواها الجوي الحالي.
ربما تم القضاء
على العديد من الكائنات اللاهوائية الموجودة عن طريق التسريب غير المتوقع للأكسجين
السام في بيئة لاهوائية. على الرغم من أنه يُعتقد أن الحدث قد أدى إلى انقراض
جماعي ، نظرًا لصعوبة مسح وفرة الأنواع المجهرية ، فضلاً عن العمر الأقصى لبقايا
الحفريات في ذلك الوقت ، إلا أن حدث الأكسدة العظيم لا يُحسب عادةً ضمن القوائم
التقليدية " انقراضات كبيرة "تقتصر ضمنيًا على دهر الحياة.
على أي حال ، تم
تفسير بيانات الكيمياء الجيولوجية للنظائر من معادن الكبريتات لتظهر انخفاضًا
بنسبة تزيد عن 80٪ في امتداد المحيط الحيوي بالقرب من استنتاج حدث الأكسدة
العظيم التغيرات في مصادر المغذيات.
إرسال تعليق