World

แบคทีเรียเบ่งบานเมื่อโลกละลาย

Bacterial bloom as the Earth thawed
การเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมและรูปแบบชีวิตของโลกในช่วง Snowball Earth และผลที่ตามมาเมื่อ 650-630 ล้านปีก่อน ลูกศรสีดำแสดงการเปลี่ยนแปลง การปรากฏตัวของ supercontinent ทำให้เกิดภูเขาไฟในมหาสมุทรลดลง ซึ่งส่งผลให้ CO2 ในชั้นบรรยากาศและ Snowball Earth ลดลง คำสีแดงแสดงการค้นพบใหม่ในบทความนี้ เครดิต: Kunio Kaiho

ประมาณ 650 ล้านปีก่อน โลกเข้าสู่ธารน้ำแข็งของมาริโนอัน ซึ่งทำให้โลกทั้งใบกลายเป็นน้ำแข็ง “สโนว์บอลเอิร์ธ” ขัดขวางการวิวัฒนาการของชีวิต แต่เมื่อมันอุ่นขึ้น ชีวิตทางชีวภาพก็เริ่มเบ่งบาน ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tohoku ได้วิเคราะห์ตัวอย่างหินจากประเทศจีนเพื่อบอกเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงนี้

นักวิจัยบางคนตั้งสมมติฐานว่าแผ่นน้ำแข็งที่ห่อหุ้มโลกในช่วงธารน้ำแข็งของมาริโนอัน (650–535 ล้านปีก่อน) ในสิ่งที่เรียกว่า “สโนว์บอลเอิร์ธ” น้ำแข็งยังส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและองค์ประกอบทางเคมีของมหาสมุทร ขัดขวางการวิวัฒนาการของชีวิตในวัยเด็ก เมื่อโลกร้อนขึ้นและยุค Ediacaran เริ่มขึ้น ชีวิตชีวภาพก็เริ่มมีวิวัฒนาการ

ทีมวิจัยจาก มหาวิทยาลัย Tohoku ได้เปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการวิวัฒนาการของการเปลี่ยนผ่าน Marinoan-Ediacaran จากการใช้หลักฐานไบโอมาร์คเกอร์ พวกเขาเปิดเผยกิจกรรมการสังเคราะห์แสงที่เป็นไปได้ระหว่างธารน้ำแข็งมาริโนอัน ตามด้วยสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงและแบคทีเรียเข้าสู่ช่วงที่มีผลผลิตต่ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อยูคาริโอตขยายตัวในช่วงต้นยุคเอเดียการัน พวกมันก็เบ่งบาน ดร. Kunio Kaiho ผู้ร่วมเขียนบทความกับ Atena Shizuya กล่าวว่า “การค้นพบของเราช่วยชี้แจงวิวัฒนาการของสัตว์ดึกดำบรรพ์ไปจนถึงสัตว์ที่ซับซ้อนภายหลังจาก Snowball Earth” บทความของพวกเขาออนไลน์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Global and Planetary Change เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2564 ยุค Neoproterozoic ตอนปลาย ( 650–530 ล้านปีก่อน) ได้เห็นหนึ่งในยุคน้ำแข็งที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ 4.6 พันล้านปีของโลก นักวิจัยเชื่อว่าแผ่นน้ำแข็งปกคลุมทั่วทั้ง


ตั้งแต่หน่วยน้ำแข็งเช่นน้ำแข็ง- เศษแพกระจายไปทั่วโลก การทับซ้อนของการก่อตัวของน้ำแข็งเหล่านี้คือแคปคาร์บอเนต สิ่งเหล่านี้ตกตะกอนภายใต้สภาวะที่อบอุ่น ดังนั้นจึงแนะนำว่าสภาพแวดล้อมของน้ำแข็งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเป็นสภาพแวดล้อมเรือนกระจก

สมมติฐาน Snowball Earth อ้างว่าความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศควบคุมการเปลี่ยนแปลงจากสถานะแช่แข็งไปเป็นสถานะที่ปราศจากน้ำแข็ง มหาสมุทรที่ปกคลุมด้วยแผ่นน้ำแข็งป้องกันการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำทะเลในช่วงยุคน้ำแข็งมาริโนอัน ซึ่งหมายถึงความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากการระเบิดของภูเขาไฟค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อเกิดภาวะเรือนกระจกอย่างรุนแรง ธารน้ำแข็งก็ละลายและคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินก็ตกตะกอนบนตะกอนธารน้ำแข็งเป็นแคปคาร์บอเนต

ในขณะที่ ทฤษฎี Snowball Earth อธิบายถึงการกระจายตัวของการก่อตัวของน้ำแข็งในวงกว้าง ซึ่งไม่สามารถให้ความกระจ่างต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าโมเลกุลอินทรีย์ของตะกอน นาฬิกาโมเลกุล และฟอสซิลจากยุคนีโอโปรเทอโรโซอิกตอนปลายเป็นหลักฐานว่ายูคาริโอตดึกดำบรรพ์ เช่น ฟองน้ำสามารถอยู่รอดได้ในยุคน้ำแข็งที่รุนแรงนี้ แบบจำลองทางเลือกยังเสนอว่าทะเลเปิดที่ปราศจากน้ำแข็งดำรงอยู่ในระหว่างการเกิดน้ำแข็งและทำหน้าที่เป็นโอเอซิสสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเล

แต่สิ่งที่เข้าใจคือธารน้ำแข็งแบบมาริโนอันและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศสุดขั้วที่ประสบความสำเร็จนั้นน่าจะส่งผลกระทบอย่างชัดเจนต่อชีวมณฑล ไม่นานหลังจากยุคน้ำแข็ง สิ่งมีชีวิต Lantian ซึ่งเป็นยูคาริโอตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนซึ่งรู้จักกันมานานที่สุดได้ปรากฏขึ้น สิ่งมีชีวิต Lantian รวมถึงมาโครฟอสซิลที่มีความไม่แน่นอนทางสายวิวัฒนาการแต่มีความหลากหลายทางสัณฐานวิทยาและอนุกรมวิธาน ในขณะเดียวกัน สปีชีส์ก่อนมารีโนอันมีแผนของร่างกายที่เรียบง่ายและมีความหลากหลายทางอนุกรมวิธานที่จำกัด

ไบโอมาร์คเกอร์ของแบคทีเรียและยูคาริโอตแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียครอบงำ ก่อนการเกิดน้ำแข็ง ในขณะที่อัตราส่วน steranes/hopanes แสดงให้เห็นว่ายูคาริโอตครอบงำก่อนหน้านั้น อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างชีวมณฑลเปลี่ยนไปและธารน้ำแข็งของ Marinoan นั้นไม่ชัดเจน ในปี 2011 ไคโฮและทีมของเขาได้เดินทาง ไปยัง Three Gorges ประเทศจีนภายใต้การแนะนำของ Dr. Jinnan Tong แห่ง China University of Science เพื่อเก็บตัวอย่างหินตะกอนจากชั้นหินตะกอนในทะเลที่อยู่ลึกลงไป ตั้งแต่ปี 2015 เป็นต้นไป ชิซูยะและไคโฮได้วิเคราะห์ไบโอมาร์คเกอร์ของสาหร่าย การสังเคราะห์แสง แบคทีเรีย และยูคาริโอตจากตัวอย่างหิน พวกเขาพบกิจกรรมการสังเคราะห์แสงบนพื้นฐานของ n-C17 + n-C19 alkanes สำหรับสาหร่ายและ Pristane + phytane ในช่วง Marinoan ธารน้ำแข็ง . Hopanes ภายในช่วงต้นและปลายของการสะสมคาร์บอเนตแสดงให้เห็น

  • บ้าน
  • ธุรกิจ การดูแลสุขภาพ


    ไลฟ์สไตล์ เทค

  • โลก
  • อาหาร

  • เกม
  • การท่องเที่ยว
  • Leave a Reply

    Your email address will not be published. Required fields are marked *

    Back to top button