เข็มในโครเมียมที่มีอยู่ในหินโบราณวางลงเมื่อเกือบ 2.5 พันล้านปีก่อนเผยให้เห็นสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นหลักฐานแรกสุดสำหรับชีวิตที่หายใจเข้าออกซิเจนบนบก
การเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าเหตุการณ์การเกิดออกซิเดชันครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อบรรยากาศได้รับออกซิเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับชีวิตสัตว์เกือบทั้งหมดรวมถึงมนุษย์ การวิเคราะห์ใหม่บ่งชี้ว่าการประเมินที่เร็วที่สุดจนถึงปัจจุบันสำหรับการเริ่มต้นของเหตุการณ์ออกซิเดชันที่ยิ่งใหญ่- 2.48 พันล้านปีก่อน การวิจัยอื่น ๆ ได้แนะนำก๊าซจำนวนเล็กน้อยที่ปรากฏในมหาสมุทรและอาจเป็นบรรยากาศประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อน
สำหรับการศึกษาครั้งนี้นักวิจัยทำการวิเคราะห์มากกว่า 2,000 รายการจากตัวอย่างจากการก่อตัวของหินมากกว่า 100 ครั้งรวมถึงการก่อตัวของเหล็กแถบที่ตั้งอยู่ทั่วโลกตั้งแต่แคนาดาไปยังแอฟริกาใต้
ชีวิตมีอยู่ ณ จุดที่ระดับโครเมียมเพิ่มขึ้น แต่มันง่าย เซลล์เดี่ยวยังไม่มีเพื่อมารวมกันและเริ่มให้ความร่วมมือเป็นรูปแบบชีวิตหลายเซลล์
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจุลินทรีย์ที่เรียกว่าไซยาโนแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรเริ่มต้นการเปลี่ยนแปลงเมื่อพวกเขาเริ่มสังเคราะห์แสง ออกซิเจนซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงที่สะสมอยู่ในมหาสมุทร ตอนนี้ออกซิเจนคิดเป็น 21 เปอร์เซ็นต์ของอากาศที่เราหายใจและมนุษย์ต้องการมันเพื่อความอยู่รอด
แม้ว่าหินจะถูกสร้างขึ้นภายใต้มหาสมุทร แต่บนชั้นวางของคอนติเนนตัลที่จมอยู่ใต้น้ำพวกเขาสะสมโลหะรวมถึงโครเมียมซึ่งได้ล้างออกจากทวีปโดยแม่น้ำและน้ำใต้ดิน นักวิจัยมองไปที่โครเมียมเพราะมันยากมากที่จะละลายตามนักวิจัยนำ Kurt Konhauser นักธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา
ก่อนที่มันจะมาถึงในสิ่งที่จะกลายเป็นเงินฝากหินเหล่านี้ร่องรอยของโครเมียมถูกมัดไว้ในสารประกอบอื่น ๆ ภายในหินบนบกรวมถึงไพไรต์แร่ทองคำที่เรียกว่าทองคำของคนโง่ เป็นเวลาหลายล้านปีโครเมียมยังคงถูกผูกไว้ จากนั้นประมาณ 2.48 พันล้านปีก่อนมีบางอย่างเริ่มปล่อยมันลงในมหาสมุทร [ภาพถ่าย:หินที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก-
บางสิ่งเป็นกรดที่ทรงพลังสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาทางเคมีกับไพไรต์ Konhauser กล่าว และเพื่อที่จะได้รับค่า pH - การวัดความเป็นกรด - ต่ำพอที่จะอธิบายการปรากฏตัวของโครเมียม, กรดซัลฟูริกต้องปรากฏขึ้นเขากล่าว
กรดซัลฟูริกนี้ต้องมาจากไพไรต์ที่มือถ้าคุณต้องการแบคทีเรีย แบคทีเรียเหล่านี้-สปีชีส์ที่คล้ายกันยังคงมีอยู่-จะใช้ออกซิเจนที่นำมาจากชั้นบรรยากาศเพื่อทำปฏิกิริยาเคมีที่ปล่อยพลังงาน ในสาระสำคัญแบคทีเรีย "กิน" ไพไรต์
Pyrite มีซัลเฟอร์และปฏิกิริยานี้ก่อให้เกิดกรดซัลฟิวริก ดังนั้น Konhauser และเพื่อนร่วมงานคิดว่ากรดซัลฟิวริกละลายโครเมียมซึ่งทำให้มันไปยังมหาสมุทร
แบคทีเรียรุ่นที่ทันสมัยเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีชีวิตอยู่นอกอุตสาหกรรมเหมืองแร่ที่ถูกทิ้งโดยการสร้างสภาพที่เป็นกรดสูงในน้ำที่รวบรวมรอบ ๆ ไซต์ของเสียเหล่านี้
Konhauser กล่าวว่าเขาไม่ได้ตระหนักถึงงานก่อนหน้านี้ที่เน้นเหตุการณ์สำคัญนี้ในประวัติความเป็นมาของชีวิต- “ เราเป็นคนแรกที่พูดคุยอย่างชัดเจนเกี่ยวกับที่มาของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้บนบก” เขากล่าว
การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับที่ 20 ตุลาคม
คุณสามารถติดตามได้LiveScience นักเขียน Wynne Parry บน Twitter@wynne_parry-ติดตาม LiveScience สำหรับข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุดและการค้นพบบน Twitter@livescienceและต่อไปFacebook-
