Vier Sterren

welkom op de blog van Wim Gabriels

Mogelijk al eerder voldoende zuurstof op aarde

De eerste eenvoudige levensvormen op aarde ontstonden een slordige vier miljard jaar geleden, zo’n half miljard jaar na het ontstaan van onze planeet. Complexe organismen waren er nog lang niet. Iets dat daarvoor absoluut noodzakelijk is, was toen nauwelijks aanwezig in de atmosfeer en de oceanen: zuurstof.

Na verloop van tijd ontstonden bacteriën die aan fotosynthese deden en daarbij zuurstof produceerden als afvalproduct. Die zuurstof kwam aanvankelijk niet vrij in de atmosfeer, doordat het reageerde met het in de oceaan aanwezige ijzer. Uiteindelijk raakte dat ijzer opgebruikt en begon het zuurstofgehalte in de atmosfeer omstreeks 2,4 miljard jaar geleden te stijgen. Maar er was nog steeds te weinig zuurstof om complexe levensvormen te doen ontstaan. Daar moesten we nog even op wachten.

Wanneer de eerste complexe diersoorten precies ontstonden, is onduidelijk. Wel weten we dat vanaf het Cambrium (ongeveer 540-490 miljoen jaar geleden) plots een enorme diversiteit aan diersoorten aanwezig was, zoals we kunnen opmaken uit de fossielen die uit dat tijdvak bekend zijn. Het zijn de oudste overblijfselen van dieren met een hard skelet. Omdat deze gemakkelijker en duidelijker als fossiel bewaard worden, is over de evolutie van dieren vóór het Cambrium aanzienlijk minder bekend. De vroegst bekende fossielen die mogelijk een dierlijke oorsprong (zij het zonder hard skelet) hebben, dateren van zo’n 635 miljoen jaar geleden, maar de meeste zijn niet ouder dan 580 miljoen jaar. In elk geval moet een verdere toename van het zuurstofgehalte in de atmosfeer vóór die tijd hebben plaatsgevonden, om de evolutie van deze dieren mogelijk te kunnen maken.

Vandaag bestaat de lucht voor ongeveer twintig procent uit zuurstofgas. Tot nu toe werd aangenomen dat het zuurstofgehalte in de atmosfeer een slordige 800 miljoen jaar geleden verder begon toe te nemen tot het huidige gehalte. Onderzoek van Schotse wetenschappers, dat deze week gepubliceerd werd in Nature, werpt nieuw licht op de zaak. Zij onderzochten de samenstelling van een rotsformatie in de buurt van Lochinver, in het noordwesten van Schotland (foto: University of Aberdeen). Het gesteente is van oorsprong een 1,2 miljard jaar oude afzetting van sediment op de bodem van een meer. De samenstelling van zwavelhoudende mineralen in het gesteente wijst op bacteriële activiteit in de aanwezigheid van zuurstof.

Als de conclusies van het Nature-artikel juist zijn, dan moet het atmosferische zuurstofgehalte 1,2 miljard jaar geleden, dus 400 miljoen jaar eerder dan tot nu toe gedacht, al voldoende hoog zijn geweest. En dat schept ruimte voor speculatie over wanneer de eerste complexe dieren ontstaan zijn. Want zonder een fikse portie zuurstof, zouden onze verre voorouders zich nooit tot complexe dieren hebben ontwikkeld.

Bron:
John Parnell, Adrian J. Boyce, e.a. (2010). Early oxygenation of the terrestrial environment during the Mesoproterozoic. Nature 468: 290-293.

Advertisements

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: