Gammel uddød større end dinosaurudryddelsen

Ledetråde fra canadiske klipper dannet for milliarder af år siden afslører et hidtil ukendt tab af liv, der er endnu større end det med masseudryddelsen af ​​dinosaurerne for 65 millioner år siden, da Jorden mistede næsten tre fjerdedele af sine plante- og dyrearter.

I stedet for at luske dyr, denne afdød involverede minimale mikroorganismer, der formede jordens atmosfære og i sidste ende banede vejen for, at de større dyr kunne trives.

"Dette viser, at selv når biologi på Jorden udelukkende består af mikrober, du kan stadig have, hvad der kunne betragtes som en enorm uddøende begivenhed, som ellers ikke er registreret i fossiloptegnelsen, " sagde Malcolm Hodgskiss, co-lead forfatter til en ny undersøgelse offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Usynlige spor

Fordi denne tidsperiode gik forud for det komplekse liv, forskere kan ikke bare grave fossiler op for at finde ud af, hvad der levede for 2 milliarder år siden. Selv spor efterladt i mudder og sten kan være svære at afdække og analysere.

I stedet, gruppen vendte sig til baryt, et mineral indsamlet fra Belcher Islands i Hudson Bay, Canada, der indkapsler en registrering af ilt i atmosfæren. Disse prøver afslørede, at Jorden oplevede enorme ændringer i sin biosfære - den del af planeten, der er besat af levende organismer - og endte med et enormt fald i livet for cirka 2,05 milliarder år siden, der også kan være forbundet med faldende iltniveauer.

"Det faktum, at denne geokemiske signatur blev bevaret, var meget overraskende, " sagde Hodgskiss. "Det, der var særligt usædvanligt ved disse baritter, er, at de tydeligvis havde en kompleks historie."

At se på Jordens produktivitet gennem oldtidens historie giver et indblik i, hvordan livet sandsynligvis vil opføre sig gennem hele dets eksistens – ud over at informere observationer af atmosfærer på planeter uden for vores solsystem.

"Størrelsen af ​​biosfæren gennem geologisk tid har altid været et af vores største spørgsmål ved at studere Jordens historie, sagde Erik Sperling, en assisterende professor i geologiske videnskaber ved Stanford, som ikke var involveret i undersøgelsen. "Denne nye proxy demonstrerer, hvor sammenkoblet biosfæren og niveauerne af ilt og kuldioxid i atmosfæren er."

Biologisk vinkel

Dette forhold mellem spredning af liv og atmosfærisk ilt har givet forskerne nye beviser for den hypotese, at "ilt overskridelse." Ifølge denne teori, fotosyntese fra gamle mikroorganismer og forvitring af klipper skabte en enorm mængde ilt i atmosfæren, der senere aftog, da iltudsendende organismer opbrugte deres næringsstofforsyning i havet og blev mindre rigelige. Denne situation er i modsætning til den stabile atmosfære, vi kender på Jorden i dag, hvor den dannede og forbrugte ilt balancerer. Forskernes målinger af ilt, svovl- og bariumisotoper i baryt understøtter denne hypotese om iltoverskridelse.

Forskningen hjælper videnskabsmænd med at finpudse deres skøn over størrelsen af ​​iltoverskridelsen ved at afsløre de betydelige biologiske konsekvenser af iltniveauer over eller under planetens kapacitet.

"Nogle af disse iltestimater kræver sandsynligvis for mange mikroorganismer, der lever i havet i Jordens fortid, " sagde co-lead forfatter Peter Crockford, en postdoc-forsker ved Weizmann Institute of Science og Princeton University. "Så vi kan nu begynde at indsnævre, hvad atmosfærens sammensætning kunne have været gennem denne biologiske vinkel."

Medforfattere inkluderer forskere fra Nanjing University, University of Colorado Boulder og Woods Hole Oceanographic Institution.