O aumento de oxigênio ea oxidação dos oceanos profundos entre 635 e 551 milhões de anos atrás pode ter tido um impacto sobre o aumento e propagação dos primeiros vida complexa, incluindo animais, de acordo com um estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences Early Edition on-line durante a semana de 25-29 fevereiro.
Hoje, tomamos oxigênio para concedido. Mas a atmosfera quase sem oxigênio até 2,5 bilhões de anos, e não foi até cerca de 600 milhões de anos atrás quando o nível de oxigênio atmosférico subiu para uma fração dos níveis atuais. Por um longo tempo, geólogos e biólogos evolutivos têm especulado que o aumento do gás de respiração e oxigenação dos oceanos subseqüentes profundas estão intimamente ligadas à evolução dos modernos sistemas biológicos.
Para testar a interação entre a evolução biológica e mudança ambiental, uma equipe internacional de cientistas da Virginia Tech, da Universidade de Maryland, Universidade de Nevada em Las Vegas, e da Academia Chinesa de Ciências, examinaram mudanças na geoquímica e distribuição de fósseis de 635 - para 551 milhões de anos sedimentos antigos preservados na formação Doushantuo na área Gorges Yangtze do Sul da China.
Milhões de anos atrás, o Yangtze área Gargantas foi um antigo mar, disse Kathleen A. McFadden, um Ph.D. candidato em geobiologia na Universidade Virginia Tech e autor principal do artigo da PNAS.
Para determinar quando havia oxigênio suficiente para sustentar a vida animal no mar, os pesquisadores perguntaram: "Que tipo de evidência geoquímica haveria no disco de rock?", Disse Shuhai Xiao, professor associado de Geociências na Universidade Virginia Tech.
Cientistas a hipótese de que havia uma grande quantidade de carbono orgânico dissolvido no oceano quando os níveis de oxigênio eram baixos. Se os níveis de oxigênio aumentaram, alguns deste carbono orgânico seria oxidado a formas inorgânicas, alguns dos quais podem ser preservados como o carbonato de cálcio no disco de rock. "Medimos as assinaturas de carbono isótopo de carbono orgânico e inorgânico nas rochas antigas para inferir eventos de oxidação", disse o co-autor Ganqing Jiang, professor assistente de geologia na Universidade de Nevada em Las Vegas.
As camadas de sedimentos expostos pela Barragem das Três Gargantas representam milhões de anos de depósitos. "Nós passamos por cortes de estrada, cama por cama, medindo e descrevendo a rocha exposta, então pegaram amostras de rocha pequena a cada poucos metros ou mais,", disse McFadden. Ela coletou cerca de 200 amostras; centenas de amostras foram levadas para três laboratórios.
Os pesquisadores limpos e esmagou a pequenas amostras de pó, que reagiram com ácido para liberar dióxido de carbono a partir de minerais de carbonato, e depois queimou o resíduo para obter dióxido de carbono da matéria orgânica. "O CO2 que é liberado foi medido com espectrômetros de massa para nos dá a assinatura isotópica do carbono orgânico e carbonato de que estava presente na rocha", disse McFadden.
"A abundância relativa dos isótopos de carbono-12 e carbono-13, que são estáveis e não decaimento com o tempo, fornecem um instantâneo dos processos ambientais que ocorrem no oceano nos diferentes momentos gravados nas camadas de rocha," McFadden afirmou.