Der var rigeligt ilt i Jordens atmosfære længe før avanceret dyreliv kom på banen

Tilstrækkeligt med ilt er afgørende for, at Jordens dyr kan eksistere. Men tilstrækkeligt med ilt har åbenbart ikke ført til udbredelsen af de første dyr. Ny forskning viser, at selvom der var ilt nok til udviklingen af dyr for 1,4 mia. år siden, gik der mere end 800 millioner år, før de første dyr dukkede op.

Avanceret liv – alle de dyr, som vi kender i dag – er afhængige af en vis mængde ilt, og det er derfor nærliggende at konkludere, at dyr ikke kunne opstå på Jorden, før der var ilt nok til rådighed.

Vi ved, at dyrelivet udviklede sig for næsten 600 millioner år siden, hvilket var meget sent i forhold til Jordens alder. Den kraftige opblomstring af dyrarter, og det faktum, at ilt er centralt for dyr, har derfor ført til en udbredt idé om, at det var et stigende iltindhold sent i Jordens historie, der førte til udbredelsen af avanceret liv.

”Men tilstrækkeligt med ilt er i sig selv formentlig ikke nok til, at avanceret liv opstår. Det viser vores forskningsresultater”, siger postdoc Emma Hammarlund og professor Don Canfield, Nordic Center for Earth Evolution, Syddansk Universitet.

Sammen med kolleger fra China National Petroleum Corporation og Københavns Universitet har Hammarlund og Canfield analyseret sedimentprøver fra Xiamaling formationen i Kina, som nu sladrer om hvor meget ilt, der var i dybet af et 1.4 mia. år gammelt hav.

Studiet er offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nye videnskabelige metoder

Det plejer at være svært at præcist bestemme en tidligere koncentration af ilt i luften. Det nye studie bygger på en række videnskabelige metoder, der har gjort det muligt at opnå ny og detaljeret viden.

Forskerne har taget udgangspunkt i distributionen af spormetaller og kan vise, at der var ilt i det bundvand, som Xiamaling sedimenterne blev lejret i. Derimod var der ikke ilt i vandet længere oppe i vandsøjlen. Det afslører distributionen af biomarkører (molekyler udvundet af millioner år gamle organismer). På denne baggrund konkluderer forskerne, at Xiamaling sedimenterne blev lejret i en såkaldt oxygen-minimum zone. Sådanne zoner kender vi også i dag, f. eks. ud for kysten af Chile og Peru.

Med denne viden om iltforekomster på forskellige dybder i urhavet kunne forskerne benytte en simpel oceanmodel til at beregne iltindholdet i atmosfæren.

”Vandet indeholdt en iltmængde, der svarer til mindst 4 pct. af den iltmængde, der findes i nutidens atmosfære. Det burde være rigeligt til, at dyr kunne eksistere og udvikle sig”, siger Don Canfield.

”At kunne bestemme en mindste koncentration af ilt i luften for næsten halvanden milliard år siden - det er unikt”, siger Emma Hammarlund og uddyber:

”Forskerne kender i dag til nogle simple dyr, der kan klare sig med mindre end 4. pct. Studier af simple dyr, også i oxygen minimum zoner, viser, at mindre end 1 pct. faktisk kan være nok."

Havsvampe og orme kan klare sig med meget lidt ilt

Simple dyr kan være f. eks. havsvampe og orme.

”Havsvampe minder formentlig om de første dyr på Jorden. Hvis de kan klare sig med mindre end 4 pct., er det ikke usandsynligt, at de første dyr kunne klare sig med 4 pct. eller mindre”, siger Don Canfield.

Canfield og Hammarlunds studier går på tværs af andre studier og rejser dermed flere spørgsmål, bl.a.: Hvorfor kom dyrene så sent på banen, hvis der ikke var mangel på ilt?

”Den kraftige diversificering af dyr var sandsynligvis et resultat af mange faktorer, og måske havde en stigning af iltindholdet mindre med det at gøre, end vi tidligere har troet”, siger Emma Hammarlund.

Kontakt Professor Don Canfield, email: dec@biology.sdu.dk. Tlf. 65502751.

Ref Sufficient oxygen for animal respiration 1,400 million years ago. Shuichang Zhang, Xiaomei Wang, Huajian Wang, Baomin Zhang, Jin Su; China National Petroleum Corporation. Christian J. Bjerrum; University of Copenhagen. Emma U. Hammarlund, Donald E. Canfield; University of Southern Denmark. M. Mafalda Costa, James N. Connelly; University of Copenhagen. PNAS, Jan 4, 2016.

Læs også

Vi samler statistik ved hjælp af cookies for at forbedre brugeroplevelsen. Læs mere om cookies

Acceptér cookies