อธิบายเกี่ยวกับออกซิเจน
โดย:
SD
[IP: 188.214.125.xxx]
เมื่อ: 2023-07-08 17:11:24
วันนี้เราใช้ออกซิเจนเพื่อรับสิทธิ์ แต่ชั้นบรรยากาศแทบจะไม่มีออกซิเจนเลยจนกระทั่งเมื่อ 2.5 พันล้านปีก่อน และเมื่อประมาณ 600 ล้านปีก่อน เมื่อระดับออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นถึงเศษเสี้ยวของระดับปัจจุบัน เป็นเวลานานแล้วที่นักธรณีวิทยาและนักชีววิทยาวิวัฒนาการได้คาดเดาว่าการเพิ่มขึ้นของก๊าซหายใจและการเติมออกซิเจนในมหาสมุทรลึกที่ตามมามีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวิวัฒนาการของระบบชีวภาพสมัยใหม่ เพื่อทดสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างวิวัฒนาการทางชีวภาพกับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติจากเวอร์จิเนียเทค มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ มหาวิทยาลัยเนวาดาที่ลาสเวกัส และสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงธรณีเคมีและการกระจายซากดึกดำบรรพ์ของ 635- ถึง ตะกอนอายุ 551 ล้านปีถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นหิน Doushantuo ในบริเวณช่องเขาแยงซีทางตอนใต้ของจีน Kathleen A. McFadden, Ph.D. กล่าวว่าหลายล้านปีก่อนบริเวณช่องเขาแยงซีเกียงเป็นทะเลโบราณ ผู้สมัครในสาขาธรณีชีววิทยาที่เวอร์จิเนียเทคและผู้เขียนนำบทความ PNAS เพื่อระบุว่าเมื่อใดที่มีออกซิเจนเพียงพอต่อการดำรงชีวิตของสัตว์ในมหาสมุทร นักวิจัยจึงถามว่า "มีหลักฐานธรณีเคมีประเภทใดในบันทึกหิน" Shuhai Xiao รองศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคกล่าว นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่ามีคาร์บอนอินทรีย์ละลายอยู่ในมหาสมุทรจำนวนมากเมื่อระดับ ออกซิเจน ต่ำ หากระดับออกซิเจนเพิ่มขึ้น คาร์บอนอินทรีย์บางส่วนนี้จะถูกออกซิไดซ์เป็นรูปแบบอนินทรีย์ ซึ่งบางส่วนสามารถคงสภาพเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตในบันทึกหิน Ganqing Jiang ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเนวาดาในลาสเวกัสกล่าวว่า "เราตรวจวัดลายเซ็นไอโซโทปคาร์บอนของคาร์บอนอินทรีย์และอนินทรีย์ในหินโบราณเพื่อสรุปเหตุการณ์ออกซิเดชั่น" ชั้นของตะกอนที่โผล่ออกมาจากเขื่อน Three Gorges เป็นตัวแทนของการทับถมเป็นเวลาหลายล้านปี McFadden กล่าวว่า "เราผ่านการตัดถนน ทีละเตียง วัดและอธิบายลักษณะหินที่โผล่ออกมา จากนั้นจึงเก็บตัวอย่างหินขนาดเล็กทุกๆ สองสามฟุต" McFadden กล่าว เธอเก็บตัวอย่างได้ประมาณ 200 ตัวอย่าง; ตัวอย่างหลายร้อยตัวอย่างถูกนำไปยังห้องปฏิบัติการสามแห่ง นักวิจัยได้ทำความสะอาดและบดตัวอย่างขนาดเล็กให้เป็นผง ซึ่งพวกมันจะทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากแร่ธาตุคาร์บอเนต จากนั้นเผาสิ่งตกค้างเพื่อให้ได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากสารอินทรีย์ McFadden กล่าวว่า "CO2 ที่ปล่อยออกมาถูกวัดด้วยแมสสเปกโตรมิเตอร์เพื่อให้เราได้ทราบลักษณะเฉพาะของไอโซโทปของคาร์บอเนตและคาร์บอนอินทรีย์ที่มีอยู่ในหิน" "ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของไอโซโทปของคาร์บอน -12 และคาร์บอน -13 ซึ่งมีความเสถียรและไม่สลายตัวไปตามกาลเวลา ทำให้ภาพรวมของกระบวนการทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรในช่วงเวลาต่างๆ ที่บันทึกไว้ในชั้นหิน" แมคแฟดเดน พูดว่า. รูปแบบการแบ่งชั้นของความอุดมสมบูรณ์ของไอโซโทปคาร์บอนชี้แนะต่อนักวิจัยเหล่านี้ว่ามหาสมุทรซึ่งขาดออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ก่อนที่สัตว์จะมาถึงที่เกิดเหตุนั้นถูกเติมอากาศด้วยพัลส์ออกซิเจนสองจังหวะที่แยกจากกัน McFadden กล่าวว่า "ชีพจรแรกมีผลกระทบเล็กน้อยต่อแหล่งกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ขนาดใหญ่ในมหาสมุทรลึก แต่จุดประกายการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก "เหตุการณ์ที่สองซึ่งเกิดขึ้นเมื่อราว 550 ล้านปีก่อน ส่งผลให้แหล่งกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่ามหาสมุทรเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์อย่างเต็มที่ก่อนที่จะมีการวิวัฒนาการและความหลากหลายของสัตว์ยุคแรกๆ ของโลก" เธอกล่าว McFadden กล่าวว่า "การก่อตัวของ Doushantuo มีประวัติฟอสซิลที่น่าอัศจรรย์ "มันทำให้เราสามารถดูกลุ่มซากดึกดำบรรพ์ที่สำคัญว่าปรากฏขึ้นเมื่อใดและเมื่อใดที่หายไป และเห็นความสัมพันธ์ระหว่างเหตุการณ์ออกซิเดชันกับกลุ่มทางชีววิทยา" Alan J. Kaufman นักธรณีเคมี ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยจากมหาวิทยาลัย Maryland กล่าวว่า "การศึกษานี้สนับสนุนมุมมองที่เพิ่มขึ้นว่าชีวิตและสิ่งแวดล้อมวิวัฒนาการร่วมกันผ่านช่วงเวลาอันยุ่งเหยิงของประวัติศาสตร์โลก นักวิจัยวิเคราะห์ซากดึกดำบรรพ์ในการก่อตัวของ Doushantuo ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเมื่อ 635 ล้านปีก่อนไปจนถึงสาหร่ายขนาดใหญ่เมื่อประมาณ 551 ล้านปีก่อน เมื่อพิจารณาข้อมูลจากสี่ตำแหน่งที่มีบันทึกไอโซโทปที่คล้ายกันมาก พวกเขารายงานว่าการพุ่งขึ้นของออกซิเจนครั้งแรกส่งผลให้สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเพิ่มขึ้น ซึ่งบางส่วนคิดว่าเป็นตัวอ่อนของสัตว์ยุคแรกสุด การเพิ่มออกซิเจนครั้งที่สองเกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของสาหร่ายที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ McFadden กล่าวว่า "เหตุการณ์ออกซิเดชั่นทั้งสองดูเหมือนจะสอดคล้องกับความหลากหลายของการประกอบซากดึกดำบรรพ์ที่เพิ่มขึ้นในแอ่ง Doushantuo โดยจำนวนของสายพันธุ์เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า" McFadden กล่าว
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
