Mezinárodní tým geologů objevil v Jižní Africe nejstarší známé „kyslíkové kapsy“- místo, kde již před 2,97 miliardami let, 430 milionů před kyslíkovou revolucí, žily první fotosyntetické organismy a uvolňovaly kyslík.
V atmosféře mladé Země bylo velmi málo kyslíku; Dnešní 20% tohoto plynu ve vzduchu je výsledkem fotosyntetických rostlin a bakterií. Cyanobakterie, jednobuněčné fotosyntetické organismy, uvolňovaly kyslík jako první. Nejprve byl kyslík, který uvolnili, utracen pouze na oxidaci hornin, ale tento proces skončil asi 2,5 miliardy let a kyslík se začal hromadit ve vzduchu a rozpouštěl se v oceánu; tato událost se nazývá kyslíková revoluce (nebo katastrofa, protože v důsledku obohacení kyslíkové atmosféry, druhy přizpůsobené životu v redukující, spíše než oxidační atmosféře) zemřely.
Skok v obsahu kyslíku v atmosféře staré Země je určován distribucí izotopů síry v sedimentárních horninách. Jak skupina geochemistů z Caltech objevila v polovině devadesátých let, distribuce izotopů síry se dramaticky změnila po kyslíkové revoluci v důsledku výskytu ozónové vrstvy, která chránila Zemi před slunečním ultrafialovým zářením, což zvýšilo reaktivitu lehkých izotopů síry a vytvořilo takzvanou hmotnostně nezávislou distribuci.
Vědci se dozvědí o činnosti prvních fotosyntetických organismů před kyslíkovou revolucí složením sedimentárních hornin, které se pomalu hromadí v „kyslíkových kapsách“. Jsou to oblasti poblíž velkých bakteriálních rohoží, kolem nichž byla koncentrace kyslíku blíže k modernímu než na zbytku planety. Je známo několik takových "kyslíkových kapes" ve věku od 2,5 do 2,7 miliardy let; byly nalezeny na všech kontinentech kromě Antarktidy. Kromě uhlíku (z oxidu uhličitého), vodíku a kyslíku (z vody) potřebují další prvky, jako je síra a dusík. Cyanobacteria získala síru redukcí ze síranů v půdě. Horniny, na nichž žily a rozdělily se sinice, stejně jako skály vytvořené po kyslíkové revoluci, se vyznačují distribucí izotopů síry nezávislou na hmotnosti.
V loňském roce mezinárodní tým geologů z univerzity v Tübingenu v Německu objevil skálu v přírodní rezervaci Pongola v Jižní Africe, kde distribuce izotopů síry ukazuje vysokou koncentraci kyslíku v atmosféře již před 2,97 miliardami let, dlouho před kyslíkovou revolucí. Distribuce izotopů síry ve skalách formace Pongola činí z pongolské „kyslíkové kapsy“nejstarší známou dnes.
Výzkum je publikován v časopise Nature Geochemistry.
Ksenia Malysheva