Planeta Pământ n-a fost întotdeauna un loc plin de viață și oxigen. Cu miliarde de ani în urmă, atmosfera era toxică, iar oceanele erau dominate de metale grele și compuși chimici instabili. Însă o echipă de cercetători japonezi a descoperit ce a întârziat apariția oxigenului pe Pământ — și cum niște substanțe aparent banale, precum nichelul și ureea, au ținut planeta „în beznă” milioane de ani.
Când oxigenul era un vis imposibil
Evenimentul cunoscut sub numele de Marea Oxidare (Great Oxidation Event – GOE), petrecut acum 2,1–2,4 miliarde de ani, a fost momentul în care Pământul a început să respire. Oxigenul eliberat de cianobacterii a transformat complet atmosfera, făcând posibilă apariția vieții complexe.
Totuși, fotosinteza oxigenică apăruse cu sute de milioane de ani înainte, dar oxigenul tot întârzia să se acumuleze. Misterul i-a nedumerit pe oamenii de știință timp de decenii.
Acum, o echipă de la Universitatea Okayama, condusă de Dr. Dilan M. Ratnayake, crede că a găsit răspunsul: nivelurile ridicate de nichel și uree au limitat dezvoltarea cianobacteriilor, amânând oxigenarea planetei.
Cum au refăcut oamenii de știință Pământul de acum 4 miliarde de ani
Pentru a testa teoria, cercetătorii au recreat în laborator condițiile din era arhaică, amestecând amoniu, cianură și compuși de fier sub lumină UV — simulând astfel reacțiile chimice din oceanele primordiale.
Apoi, au cultivat cianobacterii (Synechococcus sp. PCC 7002) în medii cu niveluri variabile de nichel și uree. Rezultatul? Când concentrațiile acestor substanțe erau mari, bacteriile abia creșteau. Pe măsură ce valorile scădeau, ele începeau să prospere și să elibereze oxigen.
„Glutenul din paste oferă structură, dar pe Pământul timpuriu, nichelul făcea exact opusul — bloca rețeaua vieții”, glumește Dr. Ratnayake într-o paralelă culinară interesantă.
Oxigenul – darul vieții și al chimiei fine
Această descoperire arată că echilibrul delicat dintre compuși organici și anorganici a decis destinul planetei. Pe scurt, când nichelul a scăzut, iar ureea s-a stabilizat, cianobacteriile au început să elibereze masiv oxigen, declanșând transformarea planetei dintr-o lume sterilă într-una plină de viață.
„Dacă înțelegem exact cum a apărut oxigenul aici, vom ști ce semne să căutăm pe alte planete”, explică Dr. Ratnayake.
Implicații cosmice: ce ne spune asta despre viața în Univers
Rezultatele publicate în Communications Earth & Environment nu doar explică trecutul Pământului, ci pot ajuta și la identificarea planetelor capabile să susțină viață.
Echilibrul dintre nichel, uree și activitatea microbiană ar putea deveni un nou „indicator de oxigenare” pentru exoplanete. Cu alte cuvinte, înțelegând cum s-a aprins „scânteia vieții” aici, am putea recunoaște aceleași condiții în alt colț al galaxiei.
Viața pe Pământ nu a început cu o explozie, ci cu un echilibru fragil de chimie și timp. Câteva molecule de nichel și uree au ținut oxigenul captiv milioane de ani — până când planeta a fost, în sfârșit, pregătită să respire.
Și poate că același dans microscopic dintre metal și moleculă se repetă chiar acum, undeva, pe o altă lume tânără.