Un investigador de la Facultad de Artes y Ciencias está proporcionando nuevas ideas sobre el "Gran Evento de Oxidación" GOE, en el que el oxígeno apareció por primera vez en la atmósfera de la Tierra hace más de 2.300 millones de años.
Christopher Junium, profesor asistente de Ciencias de la Tierra, es parte de un equipo de investigadores dirigido por Aubrey Zerkle, biogeoquímico de la Universidad de St. Andrews en Escocia, que ha descubierto evidencia de una interacción entre nitrógeno y oxígeno en rocas antiguas deSudáfrica: el descubrimiento no solo ilumina cómo evolucionó la vida junto con los cambios en la química de la superficie de la Tierra, sino que también llena un vacío de 400 millones de años en registros geoquímicos.
Sus hallazgos son el tema de un artículo importante en Naturaleza .
"Hemos capturado, por primera vez, la respuesta del ciclo del nitrógeno a través de esta importante transición en el entorno de la superficie de la Tierra", dice Junium, señalando que la oxigenación global no fue un evento instantáneo, como su nombre lo indica, peroprolongado durante cientos de millones de años. "Hay aspectos particulares del ciclo del nitrógeno, que lo hacen muy sensible a la presencia de oxígeno".
Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que ciertas señales visibles han acompañado al GOE en los registros geoquímicos; sin embargo, muchos de los registros están plagados de lagunas ". Comprender el ciclo del nitrógeno a través de la historia de la Tierra es importante porque controla la productividad primaria global, que, ena su vez, regula el clima, la intemperie y la cantidad de oxígeno en la superficie de la Tierra ", dice Junium, un geoquímico sedimentario y orgánico.
Al trabajar con núcleos de roca sedimentaria de la ciudad sudafricana de Donkerhoek, Junium y sus colegas utilizaron el análisis isotópico estable de nitrógeno para registrar las condiciones ambientales durante el GOE. Descubrieron que la primera aparición de nitrato generalizado coincidió con la aparición inicial de oxígeno enla atmósfera.
Concentración estimada de oxígeno en la atmósfera de la Tierra durante la Era Precámbrica 4.56 a 0.541 mil millones de años. Junium dice que, durante el GOE, las concentraciones de oxígeno en la atmósfera aumentaron hasta cuatro órdenes de magnitud, cerca o por encima de los niveles modernos..
La noción predominante es que tal confluencia de eventos habría desencadenado la rápida diversificación de organismos complejos, que dependen del oxígeno atmosférico. En cambio, pasaron más de mil millones de años antes de que los niveles de oxígeno fueran lo suficientemente altos para la evolución de eucariotas complejos es decir, células u organismos que comparten características estructurales complejas a ocurrir. ¿Por qué la demora?
"Sigue siendo un elemento de intenso interés entre la comunidad geoquímica, una pregunta que estamos buscando activamente responder", agrega Junium.
Parte de la respuesta puede residir en otro estudio que haya analizado los rastros del elemento selenio en el esquisto sedimentario, revelando la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra hace unos 2 mil millones de años.
"Hubo aproximadamente un cuarto de billón de años en los que el nivel de oxígeno de la Tierra fue alto y luego se hundió nuevamente", dice Junium, citando un artículo reciente en coautoría de Eva Stueken, investigadora universitaria en St.Andrews: "El ciclo del selenio se perturbó de tal manera que había suficiente oxígeno para generar nitrato y potencialmente para soportar una vida compleja".
Zerkle dice que los trastornos catastróficos proporcionan una ventana crítica sobre cómo la biosfera responde a los cambios en el medio ambiente. "Comprender cómo la vida en este planeta ha respondido a los cambios geoquímicos en el pasado puede ayudarnos a predecir las respuestas a los cambios futuros, incluido el calentamiento de la Tierraclima ", dice ella." También informa nuestra búsqueda de planetas habitables en otros sistemas solares ".
Un elemento esencial en todos los organismos vivos, el nitrógeno es responsable de la formación de proteínas, aminoácidos, ADN y ARN. También representa el 80 por ciento de la atmósfera de la Tierra.
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Materiales proporcionado por Universidad de Syracuse . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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