Aujourd'hui, l'oxygène est le deuxième gaz le plus courant dans l'atmosphère en volume, avec de l'argon un troisième éloigné. Cependant, l'oxygène dans l'atmosphère de la Terre primitive était liée à l'eau. Qu'est ce qui a changé? Comme l'oxygène respirateurs, nous avons un intérêt dans la façon dont notre planète est devenue habitable pour nous. La réponse est simple: l'invention de la photosynthèse.
Ambiance précoce
L'atmosphère primitive de la Terre a été probablement constitué d'hydrogène et de méthane, avec un peu de vapeur de dioxyde de carbone et de l'eau expulsée par les volcans. Volcans également expulsés de l'ammoniac, qui la lumière du soleil tombé en panne en azote qui, au fil des milliards d'années accumulées aux niveaux actuels. La première vie probable a utilisé le méthane pour le métabolisme.
Comment nous savons que ce
Il y a beaucoup de preuves que les niveaux d'oxygène sont bas il y a plus de 2,5 milliards d'années. Les données de l'enregistrement géologique comprend, entre autres éléments de preuve, l'absence d'oxydation du fer et de l'apparition de minéraux qui ne font pas dans des environnements riches en oxygène (pyrite, uraninite).
Les données biologiques comprend l'observation que l'oxygène empêche la croissance des formes de vie les plus primitives en existence aujourd'hui. De plus, les réactions chimiques qui produisent des acides aminés, les éléments constitutifs de la vie, sont inhibés par de petites quantités d'oxygène.
cyanobactéries
Une bactérie photosynthétiques née il y a au plus tard 2,7 milliards d'années que l'oxygène expulsé dans le cadre de son métabolisme. Cet organisme est appelé cyanobactérie, et existe encore aujourd'hui. (Les bactéries sont apparues il y a environ 3,5 milliards d'années.) Grâce à leur capacité photosynthétique ils sont capables de décomposer les molécules d'eau pour produire de l'oxygène en utilisant l'énergie du soleil. Ces organismes ont été la force motrice pour remplir l'atmosphère avec de l'oxygène.
chloroplastes
Il y a environ 1,6 à 1,7 milliards d'années, certaines cyanobactéries ont été absorbées par des eucaryotes (cellules avec des noyaux) de bénéficier de leur capacité à exploiter l'énergie du soleil. Ce sont les ancêtres des organites dans les cellules végétales vertes que nous appelons chloroplastes. Leur origine bactérienne est la raison pour laquelle les chloroplastes ont leur propre code génétique.
Les algues sont les premiers organismes soupçonnés d'avoir des chloroplastes utilisés. Ils étaient donc énormes contributeurs à l'oxygénation de l'atmosphère primitive et, bien que les scientifiques appellent la Grande Oxydation événement avait déjà eu lieu plusieurs centaines de millions d'années avant.
A Paradox
Bien que les cyanobactéries ont surgi il y a 2,7 milliards d'années, les niveaux d'oxygène dans l'atmosphère ne commencent à augmenter jusqu'à ce que il y a 2,5 milliards d'années. Pourquoi le retard? Une étude réalisée en 2007 dans "Nature" indique que volcanisme sous-marin éliminé l'oxygène, agissant comme un puits. En il y a 2,5 milliards d'années, bien que, masses continentales ont surgi, en fournissant la stabilité nécessaire pour les volcans terrestres apparaissent. Bientôt la différence sous-marin à-terrestre commuté. Des recherches antérieures avaient montré que les volcans sous-marins éclatent à des températures plus basses, produisant des gaz qui étaient beaucoup mieux à enfermer tout l'oxygène atmosphérique que les volcans terrestres.