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miércoles, junio 12, 2024

El oxígeno en la Tierra primitiva puede provenir del cuarzo triturado por los terremotos

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Los terremotos y otros procesos geológicos pueden tener permitido reacciones productoras de oxígeno que dieron forma a la crecimiento de algunos de los primeros organismos de la Tierra.

Hoy en día, el oxígeno constituye rodeando de una casa de campo parte de la medio de la Tierra, y la longevo parte es producida por plantas y microbios. No empezó de esa modo. Había muy poco oxígeno en la medio hasta que los niveles se dispararon durante el Gran Evento de Oxidación hace entre 2.400 y 2.300 millones de abriles gracias a la rápida propagación de microbios que liberan oxígeno a través de la fotosíntesis.

Sin secuestro, la presencia generalizada de enzimas antioxidantes en todo el árbol de la vida sugiere que un remoto popular que existió antaño del Gran Evento de Oxidación estuvo expuesto a cierta cantidad de oxígeno.

Mark Thiemens de la Universidad de California, San Diego, y sus colegas trituraron roca de cuarzo y la expusieron al agua en condiciones químicas similares a las de la Tierra antaño de los altos niveles de oxígeno. Los investigadores usaron cuarzo porque es el mineral de silicato más simple y popular.

Descubrieron que los cristales rotos en la superficie del cuarzo pueden reaccionar con el agua para formar oxígeno molecular y otras especies reactivas de oxígeno, como el peróxido de hidrógeno. Todavía conocidas como radicales libres, estas moléculas habrían sido críticas para la crecimiento temprana porque pueden dañar el ADN y otros componentes de las células, dice Timothy Lyons de la Universidad de California, Riverside, que no participó en el trabajo.

“La vida fue capaz de desarrollar muy pronto las capacidades enzimáticas de hacer frente a los existencias nocivos de estas especies”, dice.

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En la naturaleza, el cuarzo y otros minerales de silicato podrían desgastarse de modo similar por terremotos, abrasión o hielo en movimiento. Luego podrían interactuar con el agua para producir esas mismas moléculas de oxígeno. Los investigadores estimaron que los procesos sísmicos por sí solos podrían tener generado 100 mil millones de veces más peróxido de hidrógeno que las reacciones atmosféricas, otra posible fuente de oxígeno abiótico.

Las adaptaciones a esta fuente sísmica de oxígeno pueden tener ayudado a algunos organismos a sobrevivir al cambio radical en la química de la Tierra que acompañó al Gran Evento de Oxidación cientos de millones de abriles luego, dice Lyons.

Los investigadores agregan que procesos geológicos similares en otros cuerpos planetarios, como las tormentas de arena en Marte o las fluctuaciones de las mareas en la retrato Encelado de Saturno, todavía podrían producir oxígeno, lo que podría ser un hacedor importante para detectar vida en esos mundos.

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