Cambridge Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından yapılan yeni bir çalışma, yaklaşık 500 milyon yıl önce gerçekleşen yeryüzündeki yaşamın çeşitlenmesinin, üzerinde yürüdüğümüz en üst katman olan ve yaşam için gerekli olan besinlerin çoğunu sağlayan gezegenin kabuğunun kimyasında ciddi bir değişikliğe yol açtığını gösteriyor.
Science Advances dergisinde yayımlanan makale, Kambriyen patlaması olarak adlandırılan sürecin ardından, hayat veren besin maddesi fosfor miktarının yerkabuğu kayalarında üç katına çıktığını ve bu değişimin yeryüzünde yaşamın devam etmesini desteklediğini açıklıyor.
Cambridge araştırmacıları, dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları tarafından derlenen antik kayalara ilişkin bilgi veri tabanını kullanarak, yerkabuğunun kimyasının son 3000 milyon yılda nasıl dalgalandığını gösteren bir harita oluşturdular. Kambriyen patlaması sırasında fosforun artmasının ardından, kabuk kayalarındaki bu temel besin maddesinin içeriğinin günümüze kadar artmaya devam ettiğini buldular.
Araştırmanın eş yazarı Oliver Shorttle, basına yaptığı açıklamada, “Yaklaşık 540 milyon yıldan itibaren, yaşamın yerkabuğunun üst kısmının bileşimini dönüştürdüğünü görüyoruz” dedi. “Bu, yaşamın gelişiminin daha fazla yaşamın büyümesini nasıl etkileyebileceğini ve dolayısıyla bir gezegenin ne kadar yaşamı desteklemeye devam edebileceğini gösteriyor.”
Minerallerin İçinde Bağlı
Muazzam balinadan küçük planktonlara kadar tüm çeşitliliğiyle yaşam altı temel bileşene dayanır: oksijen , karbon, hidrojen, nitrojen, fosfor ve sülfür. Araştırmacılar fosforu incelediler , çünkü fosfor hem evrensel olarak yaşam için gerekli hem de gezegenin kabuğundaki minerallere bağlı olduğu için ulaşılması zor.
Shorttle, “Fosforun aynı zamanda okyanuslarda var olabilecek yaşam miktarını sınırlayan besinlerden biri olduğu düşünülüyor” dedi.
Araştırmacıya göre, zaman içinde kayalardaki fosforun haritasını çıkararak, kendisi ve meslektaşları bu elementin yaşam için ne kadar mevcut olduğunu belirleyebilir ve buna bağlı olarak gezegende ne kadar yaşam olduğuna dair bir fikir edinebilirler.
Atmosferimizin temel bileşenleri olan karbon ve azotun aksine, fosforun yaşam formları tarafından kullanılabilmesi için önce kayalardan çıkarılması gerekiyor. Süreç, yağmur suyuyla etkileşim sonucu kayaların parçalanmasıyla başlar; fosfat açığa çıkar ve daha sonra nehirler tarafından okyanuslara taşınır. Okyanuslara girdikten sonra fosfor, plankton veya ökaryotik algler gibi organizmalar tarafından metabolize edilir ve daha sonra besin zincirinin daha yukarısındaki daha büyük hayvanlar tarafından tüketilir.
Bu organizmalar öldüğünde, fosforun çoğu okyanuslara geri döner. Bu verimli geri dönüşüm süreci, okyanustaki toplam fosfor miktarı üzerinde kilit bir kontroldür ve bu da yaşamı destekler.
Oksijenin Büyük Rolü
Tüm bu biyolojik yeniden işleme gücü oksijene dayanır. Fosforu okyanuslara geri döndüren ölü organik maddelerin parçalanmasından sorumlu bakterileri besleyen şey budur.
Araştırmacılar, Kambriyen patlaması sırasında oksijende meydana gelen bir artışın, kayalarda fosforun neden arttığını açıklayabileceğini düşünüyor.
Makalenin başyazarı Craig Walton, “O dönemde oksijen arttıysa, derin deniz biyokütlesini parçalamak ve fosforu sığ kıyı bölgelerine geri dönüştürmek için daha fazla oksijen mevcut olabilir” dedi. “Bu fosforun karaya doğru geri taşınması, kıtaları oluşturan kayalarda daha iyi korunduğu anlamına geliyordu. Bu bir dizi değişiklik, sonuçta bildiğimiz karmaşık yaşamın faaliyetini beslemekten sorumluydu.”
Walton, bu yeni bulgulara rağmen, karmaşık yaşamın kısmen oksijen ve fosfor kaynaklarının artması nedeniyle mi evrimleştiği, yoksa aslında her ikisinin de mevcudiyetinin artmasından tamamen mi sorumlu oldukları gibi olayların sırasını çözmenin zor olduğunu belirtti. Bu nedenle, o ve ekibi şimdi kabuktaki bu fosfor zenginleşmesinin tetikleyicisini ve zamanlamasını daha ayrıntılı olarak araştırmaya çalışıyor.
