Како су бактерије и хемијске реакције готово две милијарде година спречавале појаву вишећелијских организама?
Текст: Н. Здравковић
Група истраживача са Универзитета у Ексетеру објавила је чланак у часопису Nature Communications у којем су објаснили како је једна необична и случајна природна појава спречила раст количине кисеоника у атмосфери, а тиме и развој вишећелијских организама, читаве две милијарде година.
Наиме, много пре камбријумске експлозије, која је пре око 550 милиона година изнедрила готово све типове животиња које данас постоје, први организми који су живели на Земљи били су једноћелијски и анаеробни, што значи да нису користили кисеоник, гас којег је тада у атмосфери било само у траговима.
Пре око две и по милијарде година цијанобактерије су биле први организми који су вршили фотосинтезу, ослобађајући кисеоник који је, немавши више куд, почео да се таложи у атмосфери. У року од неколико стотина милиона година, ниво кисеоника у атмосфери био је око десет пута нижи него данас – недовољно за еволуцију аеробних организама, али довољно да изумру многе врсте бактерија за које је кисеоник био токсичан.
Након тзв. великог оксидативног изумирања, десило се нешто што је научницима дуго представљало потпуну мистерију. Ниво кисеоника је престао да расте, оставши готово две милијарде година на нивоу негде десет пута мањем него данас, иако су цијанобактерије наставиле да га ослобађају са несмањеном жестином.
Како у свом раду наводе професори Тим Лентон и Стјуарт Дејнс са Универзитета у Ексетеру, раст нивоа кисеоника је спречила случајна нова повратна спрега. Наиме, сталне тектонске промене изгурале су на Земљину површину органски материјал који се, умирањем једноћелијских организама, таложио у седиментима на дну океана.
Овај органски материјал, који је први пут био изложен Земљиној атмосфери, реаговао је и „заробљавао“ слободни кисеоник. Пошто су цијанобактерије и други организми умирањем стално производили нов органски материјал, настао је еквилибријум током којег је ниво кисеоника остао мање-више непромењен две милијарде година.
Ситуација се мења тек еволуцијом првих биљака, када интензитет фотосинтезе нагло расте, а атмосфера се поново засићује кисеоником. До новог и до дан-данас коначног еквилибријума долази после камбријумске експлозије, када се развијају организми који, да би преживели, кисеоник први пут морају да троше.