A Föld forgása az évmilliók során fokozatosan lelassult, és ez a változás jelentős hatással volt bolygónk fejlődésére. Bár ez a folyamat az emberi élet időskáláján szinte észrevehetetlen, geológiai távlatokban komoly következményekkel járt. Egy 2021-ben közzétett tanulmány szerint a Föld forgásának csökkenő üteme összefüggésbe hozható a légkör oxigéntartalmának alakulásával – írja a Science Alert.
Váratlan kapcsolat a nappalok hossza és az oxigénszint között
Mintegy 2,4 milliárd évvel ezelőtt a cianobaktériumok, vagyis kék-zöld algák, megkezdték az oxigéntermelést a fotoszintézis melléktermékeként. A kutatás megállapította, hogy a hosszabb nappalok nagyobb lehetőséget biztosítottak ezeknek a mikroorganizmusoknak az oxigén kibocsátására.
Miért lassul a Föld forgása?
A bolygónk forgását a Hold gravitációs ereje befolyásolja, amely fokozatos lassulást idéz elő. Ahogy a Hold lassan távolodik a Földtől, úgy változik annak forgási sebessége is.
Kövületek tanúsága szerint körülbelül 1,4 milliárd évvel ezelőtt egy nap csupán 18 órából állt. A maihoz képest 70 millió évvel ezelőtt pedig fél órával rövidebbek voltak a napok. Jelenlegi becslések alapján a nappalok hossza százévente körülbelül 1,8 ezredmásodperccel növekszik.
A főbb oxigenizációs események
Az egyik legfontosabb mérföldkő a légköri oxigénszint emelkedésében az úgynevezett „Nagy Oxidációs Esemény” volt. Ekkor a cianobaktériumok hatalmas számban elszaporodtak, ami jelentősen megemelte az oxigén koncentrációját a légkörben. A kutatók úgy vélik, ez a folyamat alapvető fontosságú volt az összetettebb életformák megjelenéséhez.
Egy másik jelentős esemény, az úgynevezett „neoproterozoikus oxigenizációs esemény” 550–800 millió évvel ezelőtt következett be.
Lake Huron Research: betekintés a múltba
A jelenség jobb megértése érdekében a tudósok mikrobák viselkedését tanulmányozták a Huron-tó egyik különleges részén, a „Közép-szigeti víznyelőként” ismert területen. Ezek az élőlények a korai cianobaktériumok működését utánozzák. Megfigyelték, hogy az oxigéntermelés csak a késő reggeli órákban indul be, amikor az úgynevezett „lusta” cianobaktériumok aktívabbá válnak.
„A fotoszintézisnek ez a korlátozott időszaka felkeltette a figyelmünket” – mondta Brian Arbic, a Michigani Egyetem oceanográfusa.
A kutatócsoport laboratóriumi kísérletek és terepi mérések kombinációjával vizsgálta a naphossz, a fotoszintézis és a légkör oxigéntartalma közötti összefüggést. Az eredmények azt mutatták, hogy a hosszabb nappalok közvetlen hatással voltak az oxigénszint emelkedésére.
„A fizika törvényeit a molekuláris szinttől egészen a bolygómozgásokig kapcsoltuk össze” – magyarázta Arjun Chennu, a Leibniz Trópusi Tengerkutatási Központ kutatója. „A molekulák tánca a mikrobiális szőnyegen szorosan összefügg a Föld és a Hold közös táncával.”
Ez az úttörő tanulmány, amely a Nature Geoscience folyóiratban jelent meg, rávilágít arra, hogyan formálhatta a kozmikus ritmus a Földön azokat a feltételeket, amelyek lehetővé tették az élet megjelenését.