Mélytengeri vulkánok hátráltathatták az élet elterjedését

Mélytengeri vulkánműködés

Legalább fél milliárd évvel késleltették az összetettebb életformák megjelenését a mélytengeri vulkánok azzal, hogy az oxigéntermelő mikrobákat vassal mérgezték - derült ki egy új kutatásból.

A cianobaktériumok fotoszintetizáló élőlények. Sejtjeik klorofillt, valamint kék vagy piros színanyagot tartalmaznak. A többi baktériummal összehasonlítva fotoszintézisük sokkal közelebb áll a növényekéhez, mivel a folyamat közben oxigént szabadítanak fel. Ennek köszönhetően alapvető szerepük volt abban, hogy a 2,5 milliárd évvel ezelőtt lezajlott úgynevezett Nagy Oxidációs Esemény során először halmozódhatott fel jelentős mennyiségű szabad oxigén a légkörben. A cianobaktériumok viszont nagyjából 3 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, így felmerült az a kérdés, hogy miért kellett fél milliárd év ahhoz, hogy a Nagy Oxidációs Esemény bekövetkezzen.

Elizabeth Swanner, a német Tübingeni Egyetem kutatója szerint a mélytengeri vulkánok a fiatal Földön sokkal aktívabban működtek, ennek hatására pedig nagy mennyiségű vas került az ősi óceánokba. A nagy koncentrációban kibocsátott redukált vas (Fe²⁺) megmérgezte az oxigéntermelő mikrobákat.

Mélytengeri vulkánműködés Forrás: NOAA/National Science Foundation

Ezt az eseményt a tudósok modern cianobaktériumokkal modellezték úgy, hogy az ősi körülményekhez hasonló vasterhelésnek tették ki őket. Normális esetben a vasat fel tudják használni tápanyagként ezek a mikroorganizmusok, egy bizonyos koncentráció felett azonban a fém toxikus számukra, így növekedésük visszaszorul és ezzel párhuzamosan a kibocsátott oxigén mennyisége is. A kísérlet során a jelentős mennyiségű vas miatt az oxigéntermelés 70 százalékkal visszaesett. „A legkonzervatívabb becsléseket használva azt demonstráltuk, hogy már alacsony Fe²⁺ koncentráció is szignifikánsan visszafogja az oxigén kibocsátást” – mondta Swanner a New Scientist magazinnak.

A kutatók szerint azonban az eredményeket nem lehet egy az egyben alkalmazni az ősi viszonyokra, mert nem biztos, hogy az ősi cianobaktériumok a maiakhoz hasonlóan reagáltak a vas jelenlétére. A kutatást a Nature Geoscience lapban publikálták.