Groot Suurstofkatastrofe

Tydlyn van lewe

Hierdie kas: sien • bespreking • wysig

-4500 —

–

-4000 —

–

-3500 —

–

-3000 —

–

-2500 —

–

-2000 —

–

-1500 —

–

-1000 —

–

-500 —

–

0 —

Water

Eensellige
lewe

Fotosintese

Eukariote

Meersellige
lewe

Artropode       Weekdiere

Plante

Dinosourusse    

Soogdiere

Blomme

Voëls

Primate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

←

Aarde (−4540)

←

Vroegste water

←

Vroegste lewe

←

Vroegste suurstof

←

Atmosferiese suurstof

←

Suurstofkrisis

←

Seksuele voortplanting

←

Vroegste plante

←

Vroegste diere

←

Ediacarium-biota

←

Kambrium-ontploffing

←

Tetrapodes

←

Vroegste ape

F
a
n
e
r
o
s
o
ï
k
u
m

P
r
o
t
e
r
o
s
o
ï
k
u
m

A
r
g
e
ï
k
u
m

H
a
d
e
ï
k
u
m

Pongola

Huronies

Kriogenium

Sahara

Karoo

Kwartêr

Ystydperke

Klikbaar

(Miljoen jaar gelede)

Sien ook Lewe, Mens en Natuur.

Die Groot Suurstofkatastrofe was die vrystelling van molekulêre suurstof (O₂) van biologiese oorsprong in die aarde se atmosfeer,^[1] ’n proses wat gelei het tot een van die belangrikste uitwissings van lewensvorme in die aarde se geskiedenis. Geologiese, isotopiese en chemiese bewyse bestaan dat hierdie groot omgewingsverandering sowat 2,45 miljard jaar gelede plaasgevind het,^[2] tydens die Sideriese Periode aan die begin van die Proterosoïese Eon. Die oorsake van die voorval is nie bekend nie.^[3] Die huidige getuienis vir die ontwikkeling van suurstoffotosintese voor die voorval is onoortuigend.^[4]

Oseaniese sianobakterieë was vermoedelik die eerste mikrobes wat suurstof deur middel van fotosintese vervaardig het.^[5] Voor die katastrofe is enige vrye suurstof wat hulle vervaardig het, chemies opgeneem deur opgeloste yster of organiese materie. Die katastrofe het begin toe hierdie suurstofpoele versadig begin raak het. Daarna was die suurstof wat deur die sianobakterieë vervaardig is, vry om in die atmosfeer te ontsnap.

Die toename in suurstof het die aarde se oorspronklike atmosfeer van balans af gegooi.^[6] Vrye suurstof is giftig vir obligatoriese anaërobes (organismes wat net met min suurstof kan lewe) en die stygende konsentrasies het dalk baie sulke organismes vernietig.

’n Skerp toename in chroom in antieke rotsafsettings wat onderwater gevorm het, wys die akkumulasie is afgewas van die vastelandsplatte. Chroom word nie maklik opgelos nie en die vrystelling daarvan van rotse af sou die teenwoordigheid van ’n kragtige suur vereis het. Een so ’n suur, swaelsuur (H₂SO₄), kon gevorm gewees het deur bakteriese reaksies met piriet.^[7] Matte van suurstofvervaardigende sianobakterieë kan ’n dun laag, een of twee millimeter dik, vorm van water wat met suurstof verbind is in ’n andersins anoksiese omgewing selfs onder dik ys, en voor suurstof in die atmosfeer begin versamel het, sou hierdie organismes reeds by suurstof aangepas gewees het.^[8] Daarbenewens sou die vrye suurstof met atmosferiese metaan gereageer het en dié kweekhuisgas se konsentrasie in ’n groot mate verminder het. Dit sou die Paleoproterosoïese verysing veroorsaak het, wat moontlik die langste tydperk van gletservorming in die aarde se geskiedenis was en sneeubalaarde genoem word.^[9]

Eindelik het die ontwikkeling van aërobiese organismes, wat suurstof kan opneem, ’n ewewig veroorsaak in die beskikbaarheid van die element. Vrye suurstof is sedertdien ’n lewensbelangrike bestanddeel van die atmosfeer.^[9]

1. ↑ Sosa Torres, Martha E.; Saucedo-Vázquez, Juan P.; Kroneck, Peter M.H. (2015). "Chapter 1, Section 2 "The rise of dioxygen in the atmosphere"". In Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres (red.). Sustaining Life on Planet Earth: Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 15. Springer. pp. 1–12. doi:10.1007/978-3-319-12415-5_1.
2. ↑ Zimmer, Carl (3 Oktober 2013). "Earth's Oxygen: A Mystery Easy to Take for Granted". The New York Times (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 Mei 2020. Besoek op 3 Oktober 2013.
3. ↑ "University of Zurich. "Great Oxidation Event: More oxygen through multicellularity." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 Januarie 2013".
4. ↑ Planavsky, Noah J.; et al. (24 Januarie 2014). "Evidence for oxygenic photosynthesis half a billion years before the Great Oxidation Event". Nature. 7: 283–286. doi:10.1038/ngeo2122. Besoek op 14 Maart 2016.
5. ↑ "The Rise of Oxygen - Astrobiology Magazine". Astrobiology Magazine (in Engels (VSA)). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Februarie 2020. Besoek op 6 April 2016.
6. ↑ "University of Zurich. "Great Oxidation Event: More oxygen through multicellularity." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 Januarie 2013".
7. ↑ "Evidence of Earliest Oxygen-Breathing Life on Land Discovered". LiveScience.com (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 Augustus 2019. Besoek op 6 April 2016.
8. ↑ Oxygen oasis in Antarctic lake reflects Earth in distant past
9. ↑ ^{9,0 9,1} Frei, R.; Gaucher, C.; Poulton, S. W.; Canfield, D. E. (2009). "Fluctuations in Precambrian atmospheric oxygenation recorded by chromium isotopes". Nature. 461 (7261): 250–253. Bibcode:2009Natur.461..250F. doi:10.1038/nature08266. PMID 19741707.