به گزارش ایسنا، تاریخچه زمین نشان می‌دهد که اکسیژن، مواد مغذی و حیات، همگام با یکدیگر تکامل یافته‌اند. درک این ارتباطات، دیدگاهی دقیق‌تر و ظریف‌تر درباره آینده سیاره خودمان و آنچه ممکن است در سیارات دیگر به دنبال آن باشیم، به ما می‌دهد.

زمین تنها خانه‌ای است که می‌شناسیم، اما همیشه مکانی مناسب برای زندگی ما نبوده است. اکسیژنی که با هر نفس به آن وابسته‌ایم، در زمان شکل‌گیری زمین در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، عملاً وجود نداشته است. تا حدود ۲.۴ میلیارد سال پیش، یعنی زمانی که عمر سیاره ما تقریباً به نصفِ سن کنونی‌اش رسیده بود، این گاز هنوز در تحولی که با نام «رویداد بزرگ اکسایش» شناخته می‌شود، به یکی از ویژگی‌های پایدار جوّ تبدیل نشده بود.

برای دانشمندان، پرسش دشوارتر این بوده است که اکسیژن چگونه برای میلیون‌ها سال پس از آن همچنان فراوان باقی ماند؛ مدتی که شواهد سنگ‌های باستانی نشان می‌دهد برای فراهم کردن بستر ظهور حیاتِ به‌مراتب پیچیده‌تر کافی بوده است.

اکنون بر اساس یک مطالعه جدید، پاسخ این پرسش ممکن است در شیمیِ اقیانوس‌های باستانی نهفته باشد.

این پژوهش که توسط لوئیس آلکات(Lewis Alcott)، متخصص بیوژئوشیمی در دانشگاه بریستول بریتانیا هدایت شده است، چرخه‌ای خودپایدار را توصیف می‌کند که در آن فسفر (یکی از واحدهای سازنده بنیادینِ تمام اشکال حیات شناخته‌شده) در اقیانوس‌ها بازچرخانی می‌شد و به حفظ سطوح بالای اکسیژن پس از افزایش اولیه آن کمک می‌کرد.

آندری بکر(Andrey Bekker)، استاد زمین‌شناسی دانشگاه کالیفرنیا ریورساید و از نویسندگان این مطالعه در بیانیه‌ای گفت: موجودات زنده بدون فسفر نمی‌توانند رشد کنند یا عملکرد درستی داشته باشند.

دوره‌ای پنهان در تاریخ زمین

به گفته دانشمندان، این مطالعه جدید تصویری روشن‌تر از دوره‌ای در تاریخ زمین ارائه می‌دهد که بازسازی آن دشوار بوده است. تا پیش از این، دانشمندان می‌توانستند کل فسفرِ موجود در سنگ‌های باستانی را اندازه‌گیری کنند، اما تعیینِ سهمی از آن که واقعاً در دسترس حیات دریایی بوده، همچنان چالش‌برانگیز بود.

آلکات، بکر و همکارانشان با استفاده از تکنیکی جدید که فسفر را بر اساس نوع کانی (ماده معدنی) متصل به آن تفکیک می‌کند، بر این محدودیت غلبه کردند. این تیم با تحلیل سنگ‌های باستانی آفریقای جنوبی، هر نوع کانی را به‌صورت جداگانه حل کردند تا مشخص کنند که آیا فسفر برای موجودات زنده قابل‌دسترس بوده یا در اشکالی محبوس شده که آن را غیرقابل‌مصرف می‌ساخته است.

بکر گفت: اکنون می‌توانیم فسفری را که در دسترس موجودات زنده بوده، از فسفری که عملاً محبوس و غیرقابل‌دسترس مانده بوده تفکیک کنیم. این امر تصویری بسیار شفاف‌تر از سطح مواد مغذی در اقیانوس‌های باستانی نسبت به آنچه پیش‌تر داشتیم، به ما ارائه می‌دهد.

وی افزود: یکی از پیامدهای جانبی این فرآیند، تداوم آزادسازی اکسیژن بیشتر به درون جو بود.

پژوهشگران خاطرنشان کردند که درک چگونگی تکامل همزمان اکسیژن، مواد مغذی و حیات بر روی زمین، علاوه بر روشن کردن تاریخچه سیاره خودمان، می‌تواند به دانشمندان در شناسایی شرایط مشابه در جهان‌های دارای اقیانوس در سایر نقاط فضا نیز کمک کند.

بکر گفت: تاریخچه زمین نشان می‌دهد که اکسیژن، مواد مغذی و حیات همگام با یکدیگر تکامل یافته‌اند. درک این پیوندها، دیدگاهی دقیق‌تر و عمیق‌تر درباره آینده سیاره خودمان و آنچه ممکن است در سیارات دیگر به دنبال آن باشیم، به ما می‌دهد.

شرح این پژوهش در مقاله‌ای در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

انتهای پیام