Yang mempunyai konsekuensi besar bagi evolusi

Setelah Proses Oksidasi Hebat, kehidupan hewan dapat muncul dan berkembang dalam berbagai bentuk dan ukuran. Tampaknya tingkat oksigen di bumi telah berfluktuasi secara dramatis sejak saat itu. Apa dampaknya terhadap evolusi?

Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, oksigen pertama kali muncul di atmosfer bumi. Organisme multiseluler sederhana mengapung di hulu lautan primitif, yang airnya kaya akan oksigen. Sejak itu, kandungan oksigen di atmosfer, dan juga di air laut, berfluktuasi secara dramatis. Ilmuwan Itu telah diselidiki Apa perbedaan fase oksigen yang bergantian dan apa pengaruhnya terhadap kondisi di Bumi dan evolusi kehidupan hewan awal.

Oksidasi besar
Analisis terhadap fosil berusia ratusan juta tahun menunjukkan bahwa kandungan oksigen di udara berevolusi dalam tiga tahap. Pertama, proses oksidasi besar-besaran terjadi lebih dari dua miliar tahun yang lalu, ketika oksigen pertama kali muncul di atmosfer. Terdapat konsensus luas di kalangan ulama mengenai periode ini. Relatif sedikit yang diketahui mengenai tahap ketiga, tahap terbaru, yang dimulai sekitar empat ratus juta tahun yang lalu. Persentase oksigen di udara telah meningkat hingga mencapai tingkat 21 persen seperti yang kita lihat sekarang.

Tapi apa yang terjadi di antara mereka? Tahap kedua ini – itu Avant-garde masa kini Ini dimulai sekitar satu miliar tahun yang lalu dan berlangsung sekitar lima ratus juta tahun. Tahap ini dikenal sebagai masa munculnya segala jenis bentuk awal kehidupan hewan. Oleh karena itu, para peneliti penasaran dengan tingkat oksigen di atmosfer dan lautan purba Avant-garde masa kini.

Fluktuasi besar
Seberapa dinamis tingkat oksigen, dan apakah perubahannya bertahap atau tiba-tiba? Mungkinkah hal ini memainkan peran penting dalam evolusi awal hewan? Para peneliti menganalisis batuan kapur dari laut dangkal dan menemukan bukti rasio isotop berbagai jenis isotop karbon. Hal ini memungkinkan mereka menghitung laju fotosintesis dan pada akhirnya mengekstraksi kandungan oksigen di udara untuk setiap periode waktu.

Antara lain, mereka mempelajari jejak fosil hewan purba, yang disebut Organisme Ediacaran. Organisme multiseluler sederhana ini membutuhkan oksigen untuk hidup, dan ditemukan di batuan sedimen 541 hingga 635 juta tahun yang lalu.

Keran oksigen
Pemimpin penelitian Alex Krause dari Leeds menjelaskan bahwa temuan ini memberikan perspektif baru tentang bagaimana kadar oksigen di Bumi berubah seiring waktu. “Bumi awal tidak memiliki oksigen,” jelasnya. Selama dua miliar tahun pertama keberadaannya, Bumi sama sekali tidak memiliki oksigen di atmosfer. Kemudian kadar oksigen mulai meningkat, yang dikenal sebagai oksidasi mayor.

“Sampai saat ini, para ilmuwan mengira bahwa setelah Oksidasi Besar, kadar oksigen rendah dan baru meningkat sebelum hewan pertama muncul. Hipotesis kedua adalah bahwa tingkat oksigen di Bumi lebih tinggi selama jutaan tahun dan hewan baru muncul setelahnya Namun penelitian kami sekarang menunjukkan bahwa kadar oksigen jauh lebih dinamis. “Untuk waktu yang lama, kandungan oksigen di atmosfer sangat berfluktuasi. Baru pada saat itulah bentuk-bentuk awal kehidupan hewan muncul. Kita melihat masa-masa ketika lautan, yang hanya dihuni oleh hewan-hewan purba, sangat kaya akan oksigen. Kemudian lagi periode di mana hal ini tidak terjadi. Jadi keran oksigen tidak dibuka secara bertahap; Tingkat oksigen terbang ke segala arah.

Semakin banyak ruang hidup
“Perubahan siklus dalam kondisi lingkungan ini menciptakan tekanan evolusi yang terus-menerus, menyebabkan beberapa bentuk kehidupan punah dan munculnya spesies baru,” kata peneliti Benjamin Mills. Periode kaya oksigen menyebabkan “ruang layak huni” lautan meluas. Hal ini akan menciptakan lebih banyak ruang hidup bagi bentuk kehidupan awal hewan. “Penyusutan dan perluasan habitat ini dapat menyebabkan perubahan keanekaragaman hayati yang signifikan dan cepat,” kata Mills.

“Ketika kadar oksigen turun, hal ini memberikan beban berat pada kondisi kehidupan beberapa organisme. Hal ini pada akhirnya dapat menyebabkan kepunahan spesies Fluktuasi kadar oksigen ini kemungkinan besar memungkinkan ekosistem berevolusi dalam kondisi yang kurang lebih sama selama puluhan juta tahun, “yang merupakan waktu yang lebih dari cukup bagi sistem jenis baru untuk berkembang. , kata Mills tentang lingkungan dan segala jenis spesies yang baru berevolusi sampai alam kembali membuka keran oksigen.