Η επανάσταση του οξυγόνου άλλαξε δραματικά το περιβάλλον ποιες προσαρμογές εκμεταλλεύτηκαν την παρουσία ελεύθερη στους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα;
Ακολουθούν μερικές βασικές προσαρμογές που εκμεταλλεύτηκαν την παρουσία ελεύθερου οξυγόνου στους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα:
1. Αερόβια αναπνοή: Αυτή η διαδικασία επέτρεψε στους οργανισμούς να εξάγουν πολύ περισσότερη ενέργεια από τα τρόφιμα από την αναερόβια αναπνοή, η οποία κυριάρχησε πριν από την επανάσταση του οξυγόνου. Αυτή η αυξημένη διαθεσιμότητα ενέργειας τροφοδότησε την εξέλιξη των πιο σύνθετων μορφών ζωής.
* μιτοχόνδρια: Αυτά τα οργανίδια, που βρίσκονται στα περισσότερα ευκαρυωτικά κύτταρα, πιστεύεται ότι προέρχονται από συμβιωτικά βακτήρια που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν οξυγόνο για αναπνοή. Είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή ενέργειας στο κελί.
2. Κυτταρική αναπνοή: Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη διάσπαση της γλυκόζης παρουσία οξυγόνου για τη δημιουργία ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το αρχικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων. Αυτή η αποτελεσματικότητα στην παραγωγή ενέργειας επέτρεψε να εξελιχθούν μεγαλύτεροι, πιο σύνθετοι οργανισμοί.
3. Ανάπτυξη σύνθετων οργανισμών: Η αυξημένη διαθεσιμότητα ενέργειας από την αερόβια αναπνοή επέτρεψε στους οργανισμούς να εξελίσσουν μεγαλύτερες, πιο πολύπλοκες δομές και συστήματα. Αυτό οδήγησε στη διαφοροποίηση της ζωής, με την ανάπτυξη πολυκυτταρικών οργανισμών, ιστών, οργάνων και συστημάτων οργάνων.
4. Σχηματισμός στρώματος όζοντος: Το ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα αντέδρασε για να σχηματίσει όζον (O3), το οποίο δημιουργήθηκε στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Αυτό το στρώμα του όζοντος ενήργησε ως ασπίδα ενάντια στην επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία από τον ήλιο, επιτρέποντας τη ζωή να ευδοκιμήσει στη γη και στα ρηχά νερά.
5. Εξέλιξη της φωτοσύνθεσης: Ενώ το οξυγόνο ήταν αρχικά ένα υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης, η παρουσία του στην ατμόσφαιρα διεγείρει την εξέλιξη πιο αποτελεσματικών φωτοσυνθετικών οργανισμών. Αυτό τροφοδοτούσε περαιτέρω την επανάσταση του οξυγόνου και τη διαφοροποίηση της ζωής στη γη.
6. Άνοδος των ζώων: Η επανάσταση οξυγόνου άνοιξε το δρόμο για την εξέλιξη των ζώων, τα οποία απαιτούν οξυγόνο για αναπνοή. Αυτό περιελάμβανε την ανάπτυξη αναπνευστικών συστημάτων για την αποτελεσματική ανταλλαγή αερίων, όπως τα βράγχια σε υδρόβια ζώα και πνεύμονες σε χερσαία ζώα.
7. Εξέλιξη συγκεκριμένων ενζύμων και πρωτεϊνών: Οι οργανισμοί εξελίχθηκαν νέα ένζυμα και πρωτεΐνες που θα μπορούσαν να χειριστούν την παρουσία οξυγόνου. Για παράδειγμα, η εξέλιξη της οξειδάσης του κυτοχρώματος C, μιας βασικής πρωτεΐνης που εμπλέκεται στη μεταφορά ηλεκτρονίων στην αερόβια αναπνοή.
8. Νέες μεταβολικές οδούς: Το οξυγόνο επέτρεψε την εξέλιξη των νέων μεταβολικών οδών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για την αποτοξίνωση των αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS), τα οποία μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα.
9. Ανάπτυξη σκελετών: Το οξυγόνο βοήθησε στην ανάπτυξη σκελετών, καθώς το φωσφορικό ασβέστιο και το ανθρακικό, τόσο κρίσιμο για τον σχηματισμό των οστών, θα μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο παρουσία οξυγόνου.
Η επανάσταση του οξυγόνου ήταν ένα σημείο καμπής στην ιστορία της Γης, οδηγώντας σε μια δραματική μετατόπιση της βιόσφαιρας και την εξέλιξη των σύνθετων μορφών ζωής. Οι προσαρμογές που προέκυψαν ως απάντηση στην παρουσία ελεύθερου οξυγόνου επέτρεψαν τη ζωή να διαφοροποιήσει και να ανθίσει με τρόπους που ήταν αδύνατοι πριν από αυτό το κρίσιμο γεγονός.
