Dünyada Karmaşık Yaşam Formlarının Ortaya Çıkmasına 2,75 Milyar Yıl Önceki Volkanik Faaliyetler Neden Oldu
Büyük Oksijen Olayı, fotosentez süreçlerini “kuran” ve atmosferi oksijenle doyurmaya başlayan siyanobakterilerin faaliyetiyle ilişkilidir.
Ancak bakterilerin kendileri aniden ve birdenbire ortaya çıkamazdı, bir şeyin onları evrime itmesi gerekiyordu. Şimdi Büyük Oksijen Olayı’na yol açan süreçler daha da netleşiyor. Görünüşe göre bunun nedeni aktif karasal volkanizma.
Uluslararası bir bilim ekibi tarafından yapılan bir çalışma, 2.75 milyar yıl önce Dünya’nın ilk okyanuslarının volkanik faaliyetlerin etkisi altında azot biriktirdiğini göstermiştir.
Bu durum mikrobiyal yaşamın gelişmesine yardımcı oldu ve Büyük Oksijen Olayı’na yol açtı, ardından Dünya’nın atmosferi oksijenle zenginleşti ve karmaşık yaşam formlarının gelişimi başladı.
Araştırma ekibi, güney Zimbabwe’de korunan antik stromatolitleri inceledi. Araştırmaları, erken Dünya ekosistemlerindeki azot döngüsü süreçlerini anlamaya odaklandı.
Azot yaşam için gereklidir, ancak azot döngüsünde atmosfer, toprak, bitkiler ve hayvanlar arasında hareket ederken önce biyolojik olarak kullanılabilir formlara dönüştürülmesi gerekir.
Ekip, Zimbabwe’de bulunan olağandışı azot izotopik modellerinin, 2,5 ila 2,3 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Oksijen Olayı öncesinde Dünya’nın erken deniz ortamında işleyen mekanizmalar hakkında yeni bilgiler sağladığına inanıyor.
Fotosentezin evrimiyle tetiklenmiş olması muhtemel olan bu olay, Dünya tarihinde bir dönüm noktasıdır ve Dünya atmosferindeki oksijen konsantrasyonunda ilk artışa yol açmıştır.
Bilim insanları Büyük Oksijen Olayına yol açan biyolojik ve kimyasal koşulları uzun süredir tartışmaktadır ve bu olay meydana gelmeden önce azot döngüleri hakkında çok az şey bilinmektedir.
Bu noktada, erken Dünya bugünkünden çok farklı görünüyordu ve Dünya yüzeyinin büyük bir kısmı hala okyanuslarla kaplıydı.
Araştırmanın eş yazarı Dr. Martin şunları söylüyor: “Jeolojik zaman ölçeklerinde okyanusların üretkenliğini kontrol eden iki temel besin maddesi var: azot ve fosfor. Bunlar birlikte deniz yaşamının üretkenliğini kontrol ederler.”
Bilim insanı şöyle devam ediyor: “Çalışmamız 2,75 milyar yıllık sığ su stromatolitlerinde yüksek azot izotop değerleri ve daha derin deniz çökeltilerinde daha düşük azot değerleri gösteriyor. Bu durum, indirgenmiş formdaki azot olan amonyumun derin sularda biriktiğini ve besin açısından zengin derin suların okyanus yüzeyine doğru yükselmesiyle sığ sulara taşındığını düşündürmektedir.”
“Büyük bir amonyum rezervuarı, biyolojik süreçlerin gerçekleşmesi için gerekli olan azot kaynağını sağlayarak erken yaşam için çok faydalı olabilirdi. Güçlü volkanik veya hidrotermal etkilere sahip çözünmüş oksijen bakımından fakir bir okyanustaki bu koşullar mikrobiyal büyümeye yardımcı oldu ve Büyük Oksijen Olayı’nın yolunu açtı” diye açıklıyor Dr. Martin.
Volkanik faaliyetlerin erken yaşam üzerindeki etkisi
St Andrews Üniversitesi’nden eş yazar Dr. Eva Stücken ise şu açıklamayı yaptı: “Bu kayalardaki olağandışı azot izotop seviyeleri uzun zamandır kafamızı kurcalıyordu.
Yeni sonuçlarımız, hidrotermal besin geri dönüşümüyle yakın bir bağlantı olduğunu gösteriyor; bu da erken yaşamın kısmen volkanik faaliyetlerle beslenmiş olabileceği anlamına geliyor.”
Johannesburg Üniversitesi’nden yardımcı yazar Profesör Axel Hofmann şunları ekledi: “Volkanizma 2.75 milyar yıl önce son derece aktifti ve o dönemde yaşamın evrimi üzerinde kalıcı bir etki bıraktı. Zimbabve’deki kayalar bu döneme ilişkin dikkate değer bir kayıt tutuyor.”
Keşif, Dünya’daki yaşamın evriminin anlaşılması ve diğer gezegenlerde yaşam arayışları açısından önemli sonuçlar doğuracak.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Dünyada Karmaşık Yaşam Formlarının Ortaya Çıkmasına 2,75 Milyar Yıl Önceki Volkanik Faaliyetler Neden Oldu