Karmaşık Yaşam Neden 591 Milyon Yıl Önce Dünya’da Ortaya Çıktı?
Bilim insanlarının antik kristaller üzerinde yaptığı yeni ölçümler, 600 milyon yıl önce Dünya’nın manyetik alanının bugünkünden yaklaşık 30 kat daha zayıf olduğunu gösteriyor.
Eğer “jeodinamo” tekrar devreye girmeseydi, Dünya Mars gibi kayalık bir çöle dönüşecekti. Ancak manyetik alanın zayıfladığı kısa bir dönem, Dünya’da karmaşık yaşamın evrimini tetiklemiş olabilir.
Yaklaşık 600 milyon yıl önce, gezegenimiz kendisini koruyan görünmez kalkanı neredeyse kaybetmişti. Ayaklarımızın altındaki erimiş demir girdapları tarafından yaratılan Dünya’nın manyetik alanı, zar zor tespit edilebilecek kadar zayıfladı.
Aynı anda, oksijen okyanusları ve atmosferi doldurdu ve şaşırtıcı büyük organizmalar deniz tabanına yerleşti. Bu tesadüf jeologların ve biyologların onlarca yıldır ilgisini çekmektedir.
Gezegenin manyetik günlüğünü okumak için Rochester Üniversitesi araştırmacıları Güney Afrika, Brezilya ve Kanada’dan piroksenit ve gabro taneleri topladı. Her mineral, kayalar soğuduğunda manyetik alanın yönüne göre katılaşan mikroskobik demir iğneler içeriyor.
Ekip, tek tek kristalleri dikkatle korunan bir fırında ısıtarak, soğudukça alan gücünü kaydeden küçük manyetik sinyaller elde etti. Yüzlerce kristali analiz ettikten sonra Rochester Üniversitesi’nden jeofizikçi John Tarduno ve meslektaşları net bir model gördüler.
“Genel olarak, alan kesinlikle koruyucu. Dünya tarihinin başlangıcında bir alanımız olmasaydı, su güneş rüzgârı tarafından gezegenden taşınırdı,” diye açıklıyor Tarduno.
“Ancak Ediacaran jeolojik döneminde, alan neredeyse tamamen yok olduğunda Dünya’nın derin katmanlarının gelişiminde inanılmaz bir dönem yaşadık.”
591 milyon yıl öncesine tarihlenen kristaller manyetik alanın bugünkünden yaklaşık 30 kat daha zayıf olduğunu gösteriyor ki bu şimdiye kadar ölçülen en zayıf uzun vadeli değer. Daha sonraki örnekler, zayıflamış durumun en az 26 milyon yıl boyunca devam ettiğini göstermektedir.
Bu dönemden önce ve sonra, 2 milyar yıldan daha yaşlı ve 565 milyon yıldan daha genç kayalar, modern olan kadar güçlü bir alan göstermektedir, bu da Ediacaran zayıflamasının ne kadar istisnai olduğunu göstermektedir.
Zayıf alan sırasında güneş rüzgârı atmosferin derinliklerine nüfuz edebiliyordu. Yüklü parçacıklar hafif hidrojeni “yıkayarak” geriye nispeten ağır oksijen bırakmıştır.
Bu durum, oksijen seviyelerinde dramatik bir artışa işaret eden çok sayıda jeokimyasal belirteçle aynı zamana denk gelmekte ve kalkanın zayıflamasının Dünya’nın büyük, hareketli hayvanların gelişimi için gerekli oksijen doygunluğu eşiğini geçmesine yardımcı olduğu fikrini desteklemektedir.
İnce zırh, zengin hava
Biyolog Shuhai Xiao şöyle diyor: “Manyetosfer Dünya’yı güneş rüzgarından korur ve böylece Dünya’daki atmosferi muhafaza eder. Dolayısıyla manyetosferin zayıflaması, hidrojen gibi hafif gazların Dünya atmosferinden kaçacağı anlamına gelir. Hidrojen kaçtıkça, oksijen konsantrasyonları artarak büyük organizmaların üremesine olanak sağlar.”
Tarduno, fotosentez yapan mikropların gelişimi gibi diğer önemli süreçlerin de aynı zamanda devam ettiğini vurguluyor. Bilim adamı şöyle diyor: “Bu süreçlerden bir ya da daha fazlasının aynı anda devam ettiğine itiraz etmiyoruz. Ancak zayıf alan oksijenin bir konsantrasyon eşiğini aşmasına izin vermiş olabilir ve aynı zamanda artan radyasyona, daha fazla mutasyona ve daha hızlı hayvan evrimine katkıda bulunmuş olabilir.” diyor Tarduno.
Kayaç kayıtları aynı zamanda Dünya’nın iç çekirdeğinin ne zaman oluşmaya başladığına dair de bir cevap veriyor. Alan gücü minimuma ulaştığında, hızla toparlandı.
Carnegie Bilim Enstitüsü’nden Peter Driscoll, “Gözlemler, iç çekirdeğin ilk olarak bu zamandan kısa bir süre sonra çekirdeklendiği ve jeodinamoyu (manyetik alanı yaratan mekanizma) zayıf, kararsız bir durumdan güçlü, kararlı bir dipol durumuna ittiği iddiasını destekliyor gibi görünüyor” dedi. – “Katı çekirdek ek ısı yayarak dış çekirdekteki konveksiyonu hızlandırdı ve manyetik kalkanı eski haline getirdi.”
İlk karmaşık deniz tabanı sakinleri
Tarla parıldarken, Ediacaran denizleri modern hiçbir şeye benzemeyen yaşam formlarına ev sahipliği yapıyordu. Disk şeklindeki Dickinsonia çamurda 1,4 metre yayılmış, dalları suda hafifçe sallanırken, sümüklü böcek benzeri cymberella yiyecek için mikrobiyal matları kazıyordu.
Bu öncüler, yaklaşık 539 milyon yıl önce Kambriyen dönemi başlamadan önce ortadan kayboldular, ancak kısa süren hükümdarlıkları, oksijen solunabilir seviyelere yükseldiğinde çok hücreli organizmaların gelişebileceğini kanıtladı.
Tüm uzmanlar manyetik alanın azalmasının evrimin seyrini doğrudan etkilediği konusunda hemfikir değil, ancak kristal kayıtlar basit bir modele işaret ediyor: manyetik kalkan zayıfladı, hidrojen atmosferden kaçmaya başladı, oksijen seviyeleri yükseldi ve yaşam cesur yeni bir sıçrama yaptı.
Bilim insanları bu olaylar zincirinin izini sürerek gezegenin ve biyosferinin nasıl etkileşime girdiği konusunda fikir sahibi oluyorlar ve bu da gezegenimizin çok ötesinde yaşayan dünyaların araştırılmasına yardımcı olabilir.
Derleyen:Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Karmaşık Yaşam Neden 591 Milyon Yıl Önce Dünya’da Ortaya Çıktı?
Efsane Gerçek mi? Nuh’un Gemisi’ne Dair Yeni Bulgular Ortaya Çıktı