ออกซิเจนอาจเต็มไปด้วยบรรยากาศของโลกหลายร้อยล้านปีก่อนหน้านี้มากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้บอกว่าชีวิตที่ขึ้นอยู่กับแสงแดดคล้ายกับพืชสมัยใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงต้นของประวัติศาสตร์โลกการศึกษาใหม่พบ
ผลการวิจัยรายละเอียดในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 26 กันยายนมีผลกระทบต่อชีวิตนอกโลกเช่นกันการบอกใบ้ว่าชีวิตที่สร้างออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้เร็วมากในประวัติศาสตร์ของโลก
ครั้งหนึ่งเคยสันนิษฐานว่าระดับออกซิเจนยังคงอยู่ในระดับต่ำในชั้นบรรยากาศประมาณ 2 พันล้านปีแรกของประวัติศาสตร์ 4.5 พันล้านปีของโลก นักวิทยาศาสตร์คิดว่าออกซิเจนเป็นครั้งแรกทำให้บรรยากาศเป็นระยะเวลานานประมาณ 2.3 พันล้านปีก่อนในสิ่งที่เรียกว่าเหตุการณ์ออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม- การกระโดดในระดับออกซิเจนนี้เกือบจะแน่นอนเนื่องจากไซยาโนแบคทีเรีย - จุลินทรีย์ที่เช่นพืชการสังเคราะห์แสงและออกซิเจนหายใจออก
อย่างไรก็ตาม,การวิจัยล่าสุดตรวจสอบเงินฝากหินโบราณได้แนะนำว่าออกซิเจนอาจมีอยู่ชั่วคราวในบรรยากาศ 2.6 พันล้านถึง 2.7 พันล้านปีก่อน
การศึกษาใหม่ผลักดันเขตแดนนี้กลับคืนมาอีกครั้งแนะนำว่าบรรยากาศของโลกกลายเป็นออกซิเจนเมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อนมากกว่า 600 ล้านปีก่อนเหตุการณ์ออกซิเดชันครั้งใหญ่ ในทางกลับกันสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ามีบางอย่างอยู่บนโลกใบนี้เพื่อวางออกซิเจนนั้นไว้ในบรรยากาศในเวลานี้
"ความจริงออกซิเจนมีความต้องการการสังเคราะห์ด้วยแสงออกซิเจนเส้นทางการเผาผลาญที่ซับซ้อนมากในช่วงต้นของประวัติศาสตร์โลก "นักวิจัยฌอนโครว์นักชีววิทยานักชีวเคมีของมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าว" ซึ่งบอกเราว่ามันใช้เวลาไม่นานสำหรับชีววิทยาในการพัฒนาความสามารถในการเผาผลาญที่ซับซ้อนมาก "7 ทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต-
ปฏิกิริยาออกซิเจนโบราณ
โครว์และเพื่อนร่วมงานของเขาวิเคราะห์ระดับโครเมียมและโลหะอื่น ๆ ในตัวอย่างจากแอฟริกาใต้ที่สามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายของปฏิกิริยาระหว่างออกซิเจนในบรรยากาศและแร่ธาตุในหินของโลก พวกเขาดูตัวอย่างทั้งสองของดินโบราณและตะกอนทะเลจากช่วงเวลาเดียวกัน - 3 พันล้านปีก่อน
นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่ระดับต่าง ๆ ของไอโซโทปโครเมียมภายในตัวอย่างของพวกเขา ไอโซโทปเป็นตัวแปรขององค์ประกอบ ไอโซโทปทั้งหมดขององค์ประกอบมีจำนวนโปรตอนเท่ากันในอะตอมของพวกเขา แต่แต่ละตัวมีจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกัน-ตัวอย่างเช่นอะตอมของโครเมียม -52 แต่ละอะตอมมีนิวตรอน 28 ตัวในขณะที่อะตอมของโครเมียม -53 มี 29
เมื่อออกซิเจนในชั้นบรรยากาศทำปฏิกิริยากับหิน-กระบวนการที่เรียกว่าสภาพอากาศ-ไอโซโทปโครเมียมที่มีความหลากหลายเช่นโครเมียม -53 มักจะถูกล้างออกสู่ทะเลโดยแม่น้ำ ซึ่งหมายความว่าไอโซโทปโครเมียมที่หนักกว่ามักจะหมดลงจากดินบนพื้นดินและอุดมไปด้วยตะกอนในมหาสมุทรเมื่อออกซิเจนอยู่รอบ ๆ สัดส่วนของโครเมียมที่หนักกว่าเหล่านี้เป็นเพียงสิ่งที่เห็นในตัวอย่างแอฟริกาใต้ ผลลัพธ์ที่คล้ายกันถูกมองเห็นกับโลหะอื่น ๆ เช่นยูเรเนียมและเหล็กซึ่งเป็นคำใบ้ที่มีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ
“ ตอนนี้เรามีเครื่องมือทางเคมีในการตรวจจับการติดตามก๊าซบรรยากาศหลายพันล้านเมื่อหลายพันล้านปีก่อน” โครว์บอกกับ LiveScience
'เกือบจะแน่นอนทางชีวภาพ'
โดยรวมแล้วนักวิจัยแนะนำระดับออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนสูงกว่าสิ่งที่สามารถอธิบายได้จากปฏิกิริยาเคมีปกติในชั้นบรรยากาศของโลกประมาณ 100,000 เท่า “ นั่นแสดงให้เห็นว่าแหล่งที่มาของออกซิเจนนี้เกือบจะเป็นชีวภาพอย่างแน่นอน” โครว์กล่าว
“ มันน่าตื่นเต้นที่ต้องใช้เวลาค่อนข้างสั้นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยออกซิเจนเพื่อพัฒนาบนโลก” โครว์กล่าวเสริม "หมายความว่ามันอาจเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นบนโลกขยายจำนวนโลกที่สามารถพัฒนาบรรยากาศออกซิเจนและชีวิตการหายใจออกซิเจนที่ซับซ้อน-
การวิจัยในอนาคตสามารถมองหาหินที่มีอายุใกล้เคียงกันจากที่อื่นทั้งในและนอกโลกเพื่อยืนยันการค้นพบเหล่านี้ “ การวิจัยอาจดูหินก่อนหน้านี้” โครว์กล่าว "มีโอกาสถ้ามีออกซิเจนเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนมีแนวโน้มว่าจะมีการผลิตออกซิเจนมาก่อนเช่นกันมันกลับไปไกลแค่ไหน?"
ติดตามเรา@livescience-Facebook -Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience-
