Natural Environment Research Council tarafından desteklenen UCL önderliğindeki bir araştırma grubunun çalışmasına göre yeryüzündeki hayvan yaşamını mümkün kılacak gerekli oksijen düzeyine ulaşılması 100 milyon yıl sürdü ve 600 milyon yıl kadar önce hayvan türlerinde bir patlama oldu.
Şu ana kadar okyanuslar ve atmosferimizdeki oksijenin nasıl ve hangi hızda geliştiği hakkında yeterli bilgiye sahip değildik. Nature Communications’da yayımlanan bir çalışma bize bu artışın bizim düşündüğümüzden daha önce ve yavaş yavaş gerçekleştiğini göstermektedir. Bundan dolayı, çalışmaya göre, erken dönem hayvan evrimi oksijenlenmeye neden olmamış, aksine oksijen oranının artmasıyla birlikte erken dönem hayvan evriminde bir patlama yaşanmıştır.
Araştırmayı yöneten Dr Philip Pogge von Strandmann (UCL Earth Sciences) yaptığı açıklamada; “yaşamın evriminin iklimimizin evrimi ile ilişkisini bulmak istiyoruz. Yaşamın dünya iklimini hangi ölçüde değiştirdiği sorusu ve yeryüzünün neden bu kadar uzun süredir yaşanılır olduğunu anlamak hem iklimimizi daha iyi tanımak hem de yaşamın neden yeryüzünde oluştuğunu anlamak açısından çok önemli” dedi.
UCL, Birkbeck, Bristol University, University of Washington, University of Leeds, Utah State University and University of Southern Denmark gibi üniversitelerden araştırmacılar Kanada, Çin ve Amerika’daki kaya örnekleri üzerinden yeni araçlarla 520-770 milyon yıl önce oksijen seviyelerinin hangi seviyelerine ulaştığını ve etkilerini ölçtüler.
Farklı zaman dilimine ait deniz altından pek çok kaya örneği toplandı ve bunlarla yeryüzündeki atmosfer ve denizlerdeki oksijenlenme haritası küresel anlamda çıkarıldı. Bilimsel araştırma grubu kayalardaki selenyum izotoplarını ölçümleyerek bugünkü düzeydeki oksijen oranının yüzde birden yüzde ona çıkışının yüz milyon yıl sürdüğünü ortaya koydu. Bu bilimsel olarak gezegenimiz tarihindeki en önemli oksijenlenme olayıdır çünkü bugüne kadar süren hayvan yaşamını başlatmış oldu.
Dr Pogge von Strandmann konuyla ilgili şunları söyledi: “Deniz kabuklarını analiz etmek için selenyum izotop izleyicilerini kullanarak yeni bir yaklaşım geliştirdik ve bu da bize geleneksel yöntemlere karşı oksijen düzeylerindeki değişim konusunda çok daha fazla bilgi verdi. Oksijen düzeyinin gerekli seviyeye ulaşmasının bu kadar süre aldığını öğrenmek bizleri oldukça şaşırttı. Bulgularımız oksijenin hayvan davranışları sonucu ortaya hızlıca çıktığına dair genel kabul gören teorileri çürütmektedir.”
Çalışılan üç büyük buzlanma dönemi -Sturtian (~716 milyon yol önce), Marinoan (~635 milyon yol önce) and Gaskiers (~580 milyon yol önce)- boyunca ne yazık ki gezegenimiz buzlarla kaplıydı ve okyanusların büyük bölümü kutuplardan tropik bölgelere kadar donmuş haldeydi. Bu dönemler boyunca sıcaklıklar hızlı düşüşler ve yükselişler gösterdi ve bu buzulların erimesine ve besleyici nitelikteki kütlelerin okyanuslara karışmasına neden oldu; araştırmacılar bu durumun okyanus diplerinde oksijen artışına neden olduğunu düşünüyorlar.
Okyanuslarda besleyici öğelerin artışı daha fazla plankton demektir ve öldükleri zaman organik karbonu deniz tabanı tortularına gömecekleri anlamına gelir. Karbon gömülümü oksijen artışı demektir ve bu yeryüzündeki keskin bir değişime neden olur. Şu ana kadar, oksijenlenmenin küçük Gaskier buzullarının erimesiyle göreceli olarak oluştuğu düşünülmekteydi. Bu çalışmadan elde edilen bulgular bunu çok daha önceki dönemlere Marinoan buzullaşması dönemine, yani hayvan yaşamının ilk büyük yayılmasına vesile olacak kadar ilerlemiş şartların oluştuğu döneme götürmektedir. Bu dönemde ilerleyen koşullar, hayvan yaşamının ilk ortaya çıkışının önünü açmıştır.
Araştırma grubundaki bir diğer önemli bilim adamı Prof. David Catling (University of Washington Earth and Space Sciences), şunları ekledi: “oksijen hayvan yaşamını patlatan yavaş bir fitil gibi. Takriben 635 milyon yıl öncesi civarlarında küçük süngerlerin var olmasını destekleyecek derecede oksijen vardı ve hemen sonrasında 580 milyon yıl önce pizza şeklindeki ilginç yaratıklar az oksijenli okyanus yataklarında yaşamaya başladılar. Bundan 50 milyon yıl sonra omurgalı atalarımız yeterince oksijen olan denizlerde gezinmeye başladılar. Oksijenin nasıl arttığını anlamaya çalışmak bunun neden bu kadar uzun sürdüğünü anlamaya çalışmanın ilk adımıdır. Son olarak oksijen düzeyleri üzerindeki jeolojik etkiyi kavramak bize dünya benzeri gezegen ve ortamlarda hayvan benzeri yaşamların var olup olamayacağı konusunda bilgi sağlayacaktır.”
Makale kaynak:
- Philip A. E. Pogge von Strandmann, Eva E. Stüeken, Tim Elliott, Simon W. Poulton, Carol M. Dehler, Don E. Canfield, David C. Catling. Selenium isotope evidence for progressive oxidation of the Neoproterozoic biosphere. Nature Communications, 2015; 6: 10157 DOI: 10.1038/NCOMMS10157
18.12.15
Kaynak: www.sciencedaily.com
Çeviri: Kızıl Bayrak Çeviri Kolektifi
