Pred približne 500-miliónmi rokov nastala takzvaná Kambrická explózia, počas ktorej vznikla v oceánoch Zeme obrovská diverzita života. Odohrala sa mimoriadne rýchlo a počas tejto udalosti život prešiel z jednoduchých organizmov na komplexné živočíchy s kostrami a ulitami.
Výskumníci z University of Cambridge dokázali, že táto masívna diverzifikácia života na našej planéte viedla k výraznej zmene v chemickom zložení zemskej kôry, najvrchnejšej vrstve planéty. Zároveň ale ide o vrstvu, ktorá poskytuje nutné živiny pre život na planéte. Jednou z najdôležitejších látok pre život je fosfor a počas tohto obdobia sa jeho množstvo v zemskej kôre strojnásobilo. Práve táto zmena viedla k ďalšej expanzii života na Zemi.
„V našej práci dokazujeme, že prastarý život na planéte mal výrazný dopad na svoje prostredie. Tieto zmeny boli tak veľké, že sa prakticky zresetovala chemická kompozícia kontinentálnej kôry,“ vysvetlil vedúci štúdie, Craig Walton.
Vedci počas svojej práce analyzovali prastaré skaly, ktoré postupne nachádzali a skúmali vedci z celého sveta. Na základe týchto skál sa autorom štúdie podarilo vytvoriť mapu, ktorá ukazuje ako sa kompozícia planetárnej kôry menila posledné tri miliardy rokov. Ako sme už spomenuli, hodnoty fosforu sa počas Kambrickej explózie strojnásobili, no hodnoty tejto dôležitej živiny rástli až do dnešného dňa.
„Približne 540-miliónov rokov dozadu život zmenil kompozíciu vrchnej časti zemskej kôry. Znamená to, že vývoj života môže ovplyvniť rast ďalších životných foriem a to môže ovplyvniť celkové množstvo života, ktoré dokáže planéta podporovať,“ tvrdí Walton.
Život podporuje život
Všetky životné formy na Zemi potrebujú šesť kľúčových látok, uhlík, vodík, dusík, fosfor a síru. V rámci výskumu sa autori zamerali na fosfor preto, lebo ide o univerzálnu látku pre život a zároveň ku nej nemajú organizmy až tak ľahký prístup. Fosfor je vo väčšine prípadov uzamknutý v mineráloch v zemskej kôre. Niektoré teórie predpokladajú, že fosfor je látkou, ktorá limituje množstvo života v oceánoch.
Life and geology worked together to forge Earth’s nutrient rich crust, shows new research led by @lithologuy, with @oshorttle and @HelenWCam🌍
They found that quantities of life-essential phosphorus tripled in crustal rocks after the Cambrian explosion. #Geochemistry #Fossils pic.twitter.com/EYQL2bk7N9
— Cambridge Earth Sciences (@EarthSciCam) May 9, 2023
Fosfor sa uvoľňuje prostredníctvom zvetrávania, napríklad rozkladaním skál prostredníctvom dažďovej vody. Následne sa fosfáty dostávajú cez rieky do oceánov, kde ich metabolizujú rôzne organizmy, napríklad planktón. Väčšie živočíchy planktón požierajú a tým sa dostáva fosfor aj do nich. Keď organizmy umierajú, väčšina fosforu sa uvoľní späť do oceánov, čo je podľa vedcov efektívny recyklačný mechanizmus.
Biologické recyklačné procesy sa však spoliehajú na prítomnosť kyslíka. Tento prvok poháňa baktérie rozkladajúce organickú hmotu, prostredníctvom čoho sa fosfor vracia späť do oceánu. Autori štúdie sa domnievajú, že v čase Kambrickej explózie sa mohli hladiny kyslíku zvýšiť. To by mohlo vysvetliť, prečo sa zvýšilo aj množstvo fosforu v skalách. Ak sa viac kyslíku neuvoľnilo, potom bol len dostupnejší pre baktérie, ktoré rozkladali biomasu. Fosfor sa presunul do pobrežných regiónov, kde sa uložil do skál, z ktorých sa skladajú kontinenty Zeme. Táto séria aktivít podľa autorov štúdie umožnila vznik komplexného života ako ho poznáme dnes.
