Urhavene havde ilt 250 millioner år før atmosfæren

Forskning fra University of Minnesota Duluth (UMD) kandidatstuderende Mojtaba Fakhraee og lektor Sergei Katsev har skubbet en stor milepæl i udviklingen af ​​jordens miljø tilbage med omkring 250 millioner år. Mens ilt menes først at have ophobet sig i jordens atmosfære for omkring 2,45 milliarder år siden, ny forskning viser, at havene indeholdt rigeligt med ilt længe før den tid, giver energirige levesteder for tidligt liv. Resultaterne af de to UMD-forskere og deres medforfatter Sean Crowe fra University of British Columbia er blevet offentliggjort i det peer-reviewede tidsskrift Videnskabens fremskridt .

"Da små bakterier i havet begyndte at producere ilt, det var et stort vendepunkt og ændrede jordens kemi, " forklarede Katsev. "Vores arbejde peger på det tidspunkt, hvor havet begyndte at akkumulere ilt på niveauer, der ville ændre havets kemi væsentligt, og det er omkring 250 millioner år tidligere, end hvad vi kendte til atmosfæren. Det er omtrent den tid, der går fra dinosaurernes første dukke op til i dag."

Resultaterne er vigtige, ifølge forfatterne, fordi de uddyber vores forståelse af forholdene på Jorden, da alt liv bestod af enkeltcellede mikrober og deres stofskifte, som vi ved i dag, kun lige var ved at opstå.

"Dette hjælper os med at teoretisere ikke kun om tidligt liv på Jorden, men også om signaturerne af liv, som vi kan finde på andre planeter, " sagde Fakhraee.

Undersøgelsens konklusioner er resultatet af at skabe en detaljeret computermodel af kemiske reaktioner, der fandt sted i havets sedimenter. Forskere fokuserede på svovls cyklus og simulerede de mønstre, hvor tre forskellige isotoper af svovl kunne kombineres i gamle sedimentære bjergarter. Ved at sammenligne modelresultaterne med en stor mængde data fra gamle klipper og havvand, de var i stand til at bestemme, hvordan svovl- og iltniveauer var forbundet og begrænsede koncentrationerne af ilt og sulfat i gammelt havvand.

"Vi forsøger at rekonstruere funktionen af ​​tidlige liv og tidlige miljøer, " sagde Katsev. "Ingen så rigtigt på, hvordan de isotopiske signaler, der blev genereret i atmosfæren og havet, blev transformeret i sedimentet. Men alt, hvad vi kan observere nu, er det, der er blevet bevaret som klipper, og de isotopiske mønstre kunne være blevet ændret i processen."

Meget af denne forskning bygger på teammedlemmernes tidligere arbejde, og modelleringsresultaterne hjælper med at sammensætte nogle af de observationer, der virkede modstridende. "Vi har løst nogle gåder i den historiske tidslinje og modsigelser, der eksisterede i svovlisotopregistreringerne, " sagde Fakhraee.