Dünya’daki Oksijen Dengesi ve Canlı Evrimi

Öne Çıkan İçerikler

“Çılgınca Dalgalanan” Oksijen Seviyeleri Hayvan Evrimini Hızlandırmış Olabilir

Yeni bir araştırmaya göre, Dünya atmosferindeki oksijen seviyeleri bir milyar yıl önce “çılgınca dalgalanarak” erken hayvan yaşamının gelişimini hızlandırabilecek koşullar yaratmış olabilir.

Bilim insanları atmosferik oksijenin, yaklaşık iki milyar yıl önce oksijenin atmosferde ilk kez ortaya çıktığı Büyük Oksidasyon Olayı olarak bilinen olaydan başlayarak üç aşamada geliştiğine inanıyor. Yaklaşık 400 milyon yıl önceki üçüncü aşamada, atmosferik oksijen bugün var olan seviyelere yükseldi.

Yaklaşık bir milyar yıl önce başlayan ve yaklaşık 500 milyon yıl süren Neoproterozoik Çağ olarak bilinen ikinci aşamada neler olduğu ve bu sırada hayvan yaşamının ilk formlarının ortaya çıktığı kesin değildir.

Bilim insanlarının cevaplamaya çalıştığı soru şudur: Neoproterozoik Çağ’da oksijen seviyelerinde meydana gelen değişikliklerde, hayvanların erken evriminde önemli bir rol oynamış olabilecek olağanüstü bir şey var mıydı – oksijen seviyeleri aniden mi yükseldi yoksa kademeli bir artış mı oldu?

ngcb2 Oksijen Dengesi
Kanada’daki Mistaken Point Ekolojik Rezervi’nden erken dönem hayvanlara ait fosil kayıtları. Kredi: Dr. Emily. G. Mitchell – Cambridge Üniversitesi

Ediacaran biyotası olarak bilinen ve oksijene ihtiyaç duyan çok hücreli organizmalar olan erken hayvanların fosilleşmiş izleri 541 ila 635 milyon yıllık tortul kayalarda bulunmuştur.

Erken Dönem Hayvan Fosilleri
Kanada’daki Mistaken Point Ekolojik Rezervi’nden erken dönem hayvan fosil kayıtları. Kredi: Dr. Emily. G. Mitchell – Cambridge Üniversitesi

Leeds Üniversitesi’nde Lyon, Exeter ve UCL Üniversiteleri tarafından desteklenen bir araştırma ekibi, bu soruyu yanıtlamak için sığ denizlerden alınan kireçtaşı kayalarında bulunan farklı karbon formlarının veya karbon izotoplarının ölçümlerini kullandı. Araştırmacılar, bulunan farklı karbon türlerinin izotop oranlarına dayanarak, milyonlarca yıl önce var olan fotosentez seviyelerini hesaplayabilmiş ve atmosferik oksijen seviyelerini çıkarabilmişlerdir.

Hesaplamalar sonucunda, son 1,5 milyar yıl boyunca atmosferdeki oksijen seviyelerinin bir kaydını oluşturabildiler; bu da bize erken deniz yaşamını desteklemek için okyanusa ne kadar oksijen yayılmış olabileceğini söylüyor.

Leeds’teki Dünya ve Çevre Okulu’nda doktorasını tamamlayan ve projenin baş bilim insanı olan biyojeokimyasal modelci Dr. Alex Krause, bulguların Dünya’daki oksijen seviyelerinin nasıl değiştiğine dair yeni bir bakış açısı kazandırdığını söyledi.

“Dünya’nın erken dönemleri, varlığının ilk iki milyar yılı boyunca anoksikti, atmosferik oksijenden yoksundu. Daha sonra Büyük Oksidasyon Olayı olarak bilinen oksijen seviyeleri yükselmeye başladı.

“Şimdiye kadar bilim insanları, Büyük Oksidasyon Olayı’ndan sonra oksijen seviyelerinin ya düşük olduğunu ve ilk hayvanların evrimleştiğini görmeden hemen önce yükseldiğini ya da hayvanlar ortaya çıkmadan önce oksijen seviyelerinin milyonlarca yıl boyunca yüksek olduğunu düşünüyorlardı.

“Ancak bizim çalışmamız oksijen seviyelerinin çok daha dinamik olduğunu gösteriyor. Hayvan yaşamının ilk formları ortaya çıkmadan önce uzun bir süre boyunca yüksek ve düşük oksijen seviyeleri arasında bir salınım vardı. İlk hayvanların yaşadığı okyanus ortamının bol oksijene sahip olduğu ve daha sonra olmadığı dönemler görüyoruz.

Leeds’te Dünya Evrimi Modelleme Grubu’nu yöneten ve projeye danışmanlık yapan Dr. Benjamin Mills şunları söyledi: “Çevresel koşullardaki bu periyodik değişim, bazı yaşam formlarının yok olabileceği ve yenilerinin ortaya çıkabileceği evrimsel baskılar yaratabilirdi.”

Dr. Mills, oksijenli dönemlerin “yaşanabilir alanlar” olarak bilinen alanları genişlettiğini söyledi – oksijen seviyelerinin erken hayvan yaşam formlarını destekleyecek kadar yüksek olduğu okyanus parçaları.

Dedi ki: “Ekolojik teoride, genişleyen ve daralan yaşanabilir bir alana sahip olduğunuzda, bunun biyolojik yaşam çeşitliliğinde hızlı değişiklikleri destekleyebileceği öne sürülmüştür.

“Oksijen seviyeleri düştüğünde, bazı organizmalar üzerinde yok oluşa neden olabilecek ciddi bir çevresel baskı oluşur. Oksijen bakımından zengin sular genişlediğinde ise, yeni alan hayatta kalanların ekolojik egemenliğe yükselmesine olanak tanır.

“Bu genişlemiş yaşanabilir alanlar milyonlarca yıl sürecek ve ekosistemlerin gelişmesi için bolca zaman sağlayacaktır.”

Referans: “Geç Prekambriyen’de atmosferik oksijen seviyelerinde aşırı değişkenlik” Alexander J. Krause, Benjamin J. W. Mills, Andrew S. Merdith, Timothy M. Lenton ve Simon W. Poulton, 14 Ekim 2022, Science.

Kaynak: https://scitechdaily.com/wildly-fluctuating-oxygen-levels-may-have-accelerated-animal-evolution/

Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı scitechdaily.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.

Daha Fazla

Yorumlar

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerik