Μήπως οι ακραίες διακυμάνσεις στο οξυγόνο, όχι μια σταδιακή άνοδο, πυροδοτούσαν την έκρηξη Cambrian;
Η έκρηξη Cambrian, μια κρίσιμη περίοδος στην ιστορία της Γης, είδε έναν ξαφνικό πολλαπλασιασμό σύνθετων μορφών ζωής περίπου 541 εκατομμύρια χρόνια πριν. Οι επιστήμονες έχουν συζητήσει εδώ και καιρό τις κινητήριες δυνάμεις πίσω από αυτό το αξιοσημείωτο γεγονός, με δύο βασικές θεωρίες που αναδύονται:η σταδιακή άνοδο των επιπέδων οξυγόνου και η έννοια των ακραίων διακυμάνσεων στη διαθεσιμότητα οξυγόνου.
Η παραδοσιακή άποψη:σταδιακή άνοδο οξυγόνου
Η παραδοσιακή άποψη υποδηλώνει ότι μια σταθερή αύξηση των επιπέδων του ατμοσφαιρικού οξυγόνου με την πάροδο του χρόνου άνοιξε το δρόμο για την έκρηξη Cambrian. Η αύξηση των επιπέδων οξυγόνου επέτρεψε στους οργανισμούς να εξελίσσουν πιο αποτελεσματικά αναπνευστικά συστήματα και τελικά να ανθίσουν. Ωστόσο, αυτή η θεωρία έχει ορισμένους περιορισμούς, καθώς τα αποδεικτικά στοιχεία δείχνουν ότι τα επίπεδα οξυγόνου κατά τη διάρκεια του Proterozoic Eon, που προηγούνται της περιόδου Cambrian, ήταν επαρκή για να ευδοκιμήσει η σύνθετη ζωή.
Εισαγάγετε την υπόθεση κυμαινόμενου οξυγόνου
Τα τελευταία χρόνια, η κυμαινόμενη υπόθεση οξυγόνου έχει αποκτήσει έλξη, αμφισβητώντας την παραδοσιακή άποψη. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, δεν ήταν μια σταθερή αύξηση του οξυγόνου, αλλά οι περιόδους δραματικών διακυμάνσεων στη διαθεσιμότητα οξυγόνου που πυροδότησαν την έκρηξη του Cambrian. Ακολουθούν μερικά βασικά επιχειρήματα υπέρ αυτής της υπόθεσης:
* Περιβαλλοντικό άγχος ως καταλύτης: Οι γρήγορες και ακραίες αλλαγές στα επίπεδα οξυγόνου θα μπορούσαν να έχουν επιβάλει περιβαλλοντικές πιέσεις, οδηγώντας τους οργανισμούς να προσαρμοστούν γρήγορα ή να αντιμετωπίσουν εξαφάνιση. Αυτή η επιλεκτική πίεση θα μπορούσε να διευκολύνει την εξέλιξη των νέων χαρακτηριστικών και συμπεριφορών, προκαλώντας τη διαφοροποίηση των μορφών ζωής.
* Οικολογικές ευκαιρίες: Τα κυμαινόμενα επίπεδα οξυγόνου πιθανόν προκάλεσαν περιόδους υποξίας (εξάντληση οξυγόνου) και υπεροξία (εμπλουτισμός οξυγόνου). Αυτές οι συνθήκες θα είχαν ανοίξει περιοδικά οικολογικές θέσεις, παρέχοντας ευκαιρίες για νέους οργανισμούς να ευδοκιμήσουν με την εκμετάλλευση αυτών των αλλαγών.
* Εξελικτική φυλή εξοπλισμού: Τα ποικίλα επίπεδα οξυγόνου θα μπορούσαν να έχουν επηρεάσει τις αλληλεπιδράσεις του Predator-Prey, προκαλώντας έναν εξελικτικό αγώνα εξοπλισμών ως οργανισμούς προσαρμοσμένους για να επιβιώσουν σε δύσκολες συνθήκες. Αυτός ο ανταγωνισμός και η προσαρμογή θα μπορούσαν να έχουν οδηγήσει σε αύξηση της πολυπλοκότητας του οργανισμού.
* απολιθωμένα στοιχεία: Μερικοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι το αρχείο απολιθωμάτων υποστηρίζει την έννοια των διακυμάνσεων του παλμικού οξυγόνου. Για παράδειγμα, το βιοϊκό Ediacaran, το οποίο προηγήθηκε της έκρηξης του Cambrian, φάνηκε να έχει αναπτυχθεί κατά τη διάρκεια περιόδων χαμηλής οξυγόνου, αλλά εξαφανίστηκε όταν αυξήθηκαν τα επίπεδα οξυγόνου. Αυτή η παρατήρηση υποδηλώνει ότι οι ξαφνικές αλλαγές οξυγόνου θα μπορούσαν να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο στη διαμόρφωση της σύνθεσης των πρώιμων μορφών ζωής.
Συμπέρασμα:Ξεδιπλώστε ένα σύνθετο παζλ
Ενώ η συζήτηση συνεχίζεται, η κυμαινόμενη υπόθεση οξυγόνου προσφέρει μια συναρπαστική εναλλακτική λύση στην παραδοσιακή άποψη μιας σταδιακής αύξησης οξυγόνου ως μοναδική ώθηση για την έκρηξη του Cambrian. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση των ακραίων διακυμάνσεων του οξυγόνου, οι επιστήμονες αποκτούν μια βαθύτερη κατανόηση της περίπλοκης αλληλεπίδρασης μεταξύ των περιβαλλοντικών αλλαγών και των περίπλοκων εξελικτικών τροχιών που διαμόρφωσαν την ιστορία της ζωής στη γη.
