O aparecimento de oxigênio na atmosfera da Terra foi associado a uma desaceleração em sua rotação

O aparecimento de oxigênio na atmosfera da Terra foi associado a uma desaceleração em sua rotação
O aparecimento de oxigênio na atmosfera da Terra foi associado a uma desaceleração em sua rotação
Anonim

Os cientistas mostraram que prolongar o dia leva a uma fotossíntese mais produtiva e pode ter ajudado as cianobactérias a fazer a revolução do oxigênio na Terra antiga.

Graças à gravidade da Lua, a velocidade de rotação do nosso planeta está gradualmente diminuindo, e o dia se torna mais longo em cerca de dois milissegundos por século. Na escala da vida humana, essas mudanças são imperceptíveis, mas, acumulando-se ao longo de milhões de anos, têm um enorme impacto em toda a biosfera. Talvez tenham sido eles que levaram a uma das transformações mais sérias da história da vida - o surgimento de uma atmosfera de oxigênio.

Acredita-se que os principais eventos ocorreram há cerca de 2,4 bilhões de anos ou antes. Naquela época, surgiram as cianobactérias fotossintéticas, liberando oxigênio, que se dissolveu no oceano, se assentou em compostos minerais e preencheu o ar. E, a julgar pelos dados do novo trabalho, a duração do dia desempenhou um papel importante nessa revolução do oxigênio. Isso é descrito em um novo artigo de cientistas da Alemanha e dos Estados Unidos, publicado na revista Nature Geoscience.

Uma possível conexão foi provocada por bactérias que vivem em Middle Island Sinkhole, uma caverna subaquática natural no Lago Huron na América do Norte. As condições lá são extremas: a água está saturada de enxofre e pobre em oxigênio. No entanto, as rochas são cobertas por comunidades prósperas de micróbios extremófilos que formam esteiras bacterianas de várias camadas. Neles, as cianobactérias coexistem e competem com as bactérias redutoras de sulfato, que geram energia sem luz, usando o sulfato.

Os biólogos notaram que, no escuro, os redutores de sulfato sobem mais perto da superfície da manta de multicamadas e, na luz, são substituídos por cianobactérias fotossintéticas. Este ciclo diário está associado à competição de micróbios pelo acesso à superfície da esteira, onde ocorre a troca mais intensa de substâncias e energia com o meio ambiente. No entanto, a mudança diária de algumas bactérias para outras não ocorre instantaneamente, levando várias horas.

Como resultado, as cianobactérias não têm muito tempo para “funcionar”. Mas quanto mais longo o dia, mais ele é. Para testar essa hipótese, os cientistas usaram dados de sensores instalados no mergulho da Ilha do Meio e também realizaram experimentos com amostras de bactérias trazidas para o laboratório. Com base nisso, foi obtido um modelo que mostrou a dependência da evolução do oxigênio com a frequência de alternância dos períodos claro e escuro.

Parece que dois dias em 12 horas é o mesmo que um dia em 24 horas; entretanto, do ponto de vista da fotossíntese, eles estão longe de ser iguais. As limitações associadas ao lento movimento dos micróbios e à difusão das moléculas pelo tapete bacteriano, fazem com que as cianobactérias demorem a "aquecer" e iniciar esses processos com força total. Portanto, o alongamento da luz do dia pode aumentar drasticamente a eficiência de seu trabalho - o que, aparentemente, aconteceu na era da revolução do oxigênio.

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