Peb lub ntiaj teb yog ib txoj hauv kev nyuaj uas tau tsim muaj ntau dua 4.5 billion xyoo. Txhua yam ntawm cov txheej txheem no (lub cev khoom ntawm lub ntiaj teb, hydrosphere, huab cua, biosphere), sib cuam tshuam nrog ib leeg, tsis tu ncua hloov pauv hauv txoj kev sib raug zoo, qee zaum tsis pom tseeb. Lub ntiaj teb niaj hnub no yog qhov tshwm sim nruab nrab ntawm qhov kev hloov pauv ntev no.
Ib qho tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov kab ke uas lub ntiaj teb yog - huab cua, uas yog nyob rau hauv kev sib cuag ncaj qha nrog lithosphere, thiab nrog lub plhaub dej, thiab nrog biosphere, thiab nrog hnub ci hluav taws xob. Ntawm qee theem ntawm txoj kev loj hlob ntawm peb lub ntiaj teb, cov huab cua tau hloov pauv loj heev nrog rau qhov tshwm sim nyob deb. Ib qho kev hloov pauv hauv ntiaj teb no hu ua oxygen catastrophe. Qhov tseem ceeb ntawm qhov kev tshwm sim hauv keeb kwm ntawm Lub Ntiaj Teb yog qhov tshwj xeeb heev. Tom qab tag nrho, nws tau nrog nws tias kev txhim kho ntxiv ntawm lub neej hauv ntiaj teb tau txuas nrog.
Dab tsi yog kev puas tsuaj oxygen
Lub sij hawm tau tshwm sim thaum pib ntawm ib nrab ntawm lub xyoo pua 20th, thaum, raws li kev tshawb fawb ntawm cov txheej txheem ntawm Precambrian sedimentation,Kev txiav txim siab txog qhov nce sai ntawm cov pa oxygen mus txog 1% ntawm nws cov nyiaj tam sim no (Pasteur cov ntsiab lus). Yog li ntawd, cov huab cua xav tias tsis tu ncua oxidizing tus cwj pwm. Qhov no, nyob rau hauv lem, coj mus rau txoj kev loj hlob ntawm lub neej daim ntawv uas siv ntau npaum li cas oxygen respiration es tsis txhob ntawm enzymatic fermentation (glycolysis).
Kev tshawb fawb niaj hnub no tau ua kom muaj txiaj ntsig zoo rau txoj kev xav yav dhau los, qhia tias cov pa oxygen hauv ntiaj teb ob qho tib si ua ntej thiab tom qab Archean-Proterozoic ciam teb hloov pauv ntau, thiab feem ntau cov keeb kwm ntawm huab cua yog qhov nyuaj dua li yav dhau los. xav.
Ancient huab cua thiab kev ua ub no ntawm lub neej thaum ub
Lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm cov huab cua tsis tuaj yeem tsim muaj qhov tseeb, thiab nws tsis zoo li nws nyob tas li nyob rau lub sijhawm ntawd, tab sis nws yog qhov tseeb tias nws yog raws li cov roj hluav taws xob hluav taws xob thiab cov khoom ntawm lawv cov kev cuam tshuam nrog cov pob zeb. ntawm lub ntiaj teb nto. Nws yog ib qho tseem ceeb uas ntawm lawv yuav tsis muaj oxygen - nws tsis yog cov khoom hluav taws xob. Cov huab cua thaum ntxov tau kho dua tshiab. Yuav luag txhua qhov atmospheric oxygen yog cov hauv paus chiv keeb.
Geochemical thiab insolation tej yam kev mob tej zaum yuav pab tau rau tsim mats - txheej cov zej zog ntawm cov kab mob prokaryotic, thiab ib txhia ntawm lawv muaj peev xwm ua tau photosynthesis (thawj anoxygenic, piv txwv li, raws li hydrogen sulfide). Zoo nkauj sai sai no, pom meej twb nyob rau hauv thawj ib nrab ntawm lub Archean, cyanobacteria mastered high-zog oxygen photosynthesis,uas tau los ua tus neeg ua txhaum ntawm cov txheej txheem, uas tau txais lub npe ntawm oxygen kev puas tsuaj rau lub ntiaj teb.
Dej, huab cua thiab oxygen hauv Archean
Yuav tsum nco ntsoov tias thaj chaw qub qub yog qhov txawv ntawm qhov tseeb tias nws tsis tsim nyog hais txog thaj av ruaj khov-dej ciam teb rau lub sijhawm ntawd vim muaj kev yaig ntau ntawm thaj av vim tsis muaj cov nroj tsuag.. Nws yuav yog qhov tseeb dua los xav txog cov cheeb tsam loj feem ntau dej nyab nrog cov ntug dej hiav txwv tsis ruaj khov, xws li cov xwm txheej rau lub neej ntawm cyanobacterial lev.
Cov pa oxygen tso tawm los ntawm lawv - cov khoom pov tseg - nkag mus rau hauv dej hiav txwv thiab mus rau hauv qab, thiab tom qab ntawd mus rau hauv cov txheej txheem sab saud ntawm lub ntiaj teb huab cua. Nyob rau hauv dej, nws oxidized yaj hlau, feem ntau hlau, nyob rau hauv cov huab cua - cov gases uas yog ib feem ntawm nws. Tsis tas li ntawd, nws tau siv rau oxidation ntawm cov organic teeb meem. Tsis muaj cov pa paug tshwm sim, tsuas yog hauv zos nce hauv nws cov concentration xwb.
Nyob hauv kev tsim cov cua oxidizing
Tam sim no, cov pa oxygen surge ntawm qhov kawg ntawm Archean yog txuam nrog cov kev hloov hauv lub ntiaj teb lub tectonic tsoom fwv (tsim ntawm lub continental crust thiab tsim ntawm phaj tectonics) thiab cov kev hloov nyob rau hauv cov xwm ntawm volcanic kev ua si tshwm sim los ntawm. lawv. Nws ua rau muaj kev txo qis hauv tsev cog khoom thiab lub sijhawm ntev Huron glaciation, uas kav ntev li 2.1 txog 2.4 billion xyoo. Nws kuj tseem paub tias qhov dhia (kwv yees li 2 billion xyoo dhau los) tau ua raws li qhov poob ntawm cov pa oxygen, cov laj thawj uas tseem tsis tau paub meej.
Lub sijhawm yuav luag tag nrho Proterozoic, txog li 800 lab xyoo dhau los, cov pa oxygen hauv cov huab cua hloov pauv, tshuav, txawm li cas los xij, qhov nruab nrab qis heev, txawm tias twb siab dua hauv Archean. Nws yog assumed tias xws li ib tug tsis ruaj tsis khov muaj pes tsawg leeg ntawm cov huab cua yog txuam tsis tau tsuas yog nrog lom lom, tab sis kuj mus rau ib tug loj npaum li cas ntawm tectonic phenomena thiab lub tsoom fwv ntawm volcanism. Peb tuaj yeem hais tias qhov kev puas tsuaj oxygen nyob rau hauv keeb kwm ntawm lub ntiaj teb tau ncav cuag yuav luag 2 billion xyoo - nws tsis yog qhov xwm txheej ntau npaum li cov txheej txheem ntev.
Lub neej thiab oxygen
Cov tsos ntawm cov pa dawb hauv dej hiav txwv thiab huab cua raws li cov khoom lag luam ntawm photosynthesis tau ua rau muaj kev loj hlob ntawm cov kab mob aerobic muaj peev xwm assimilating thiab siv cov pa phem no hauv lub neej. Qhov no yog ib feem piav qhia qhov tseeb tias cov pa oxygen tsis tau khaws cia rau lub sijhawm ntev: cov ntaub ntawv hauv lub neej tau tshwm sim sai sai rau kev siv nws.
Cov pa tawg ntawm Archean-Proterozoic ciam teb cuam tshuam nrog qhov kev tshwm sim hu ua Lomagundi-Yatulian, ib qho isotope anomaly ntawm carbon uas tau dhau los ntawm lub voj voog organic. Nws yog qhov ua tau tias qhov kev nce siab no ua rau muaj kev nce siab ntawm lub neej aerobic thaum ntxov, raws li ua piv txwv los ntawm Francville biota hnub tim txog li 2.1 billion xyoo dhau los, uas suav nrog qhov xav tias yog thawj cov kab mob hauv ntiaj teb.
Tsis ntev, raws li twb tau sau tseg, cov ntsiab lus oxygen poob qis thiab tom qab ntawd hloov pauv ib puag ncig tus nqi qis. Tej zaum qhov flash ntawm lub neej uas ua rau muaj kev noj ntau dua ntawm oxygen,uas tseem me me, ua lub luag haujlwm hauv lub caij nplooj zeeg no? Nyob rau hauv lub neej yav tom ntej, txawm li cas los xij, qee yam ntawm "cov hnab ris oxygen" tau ua tiav, qhov twg lub neej aerobic muaj nyob zoo thiab ua rau rov sim "mus txog qib multicellular."
Kev tshwm sim thiab qhov tseem ceeb ntawm kev puas tsuaj oxygen
Yog li, kev hloov pauv thoob ntiaj teb hauv kev sib xyaw ntawm cov huab cua tsis yog, raws li nws tau nthuav tawm, kev puas tsuaj loj. Txawm li cas los xij, qhov tshwm sim ntawm lawv tau hloov pauv peb lub ntiaj teb tiag tiag.
Lub neej cov ntaub ntawv tau tshwm sim uas tsim lawv lub neej ua haujlwm ntawm cov pa oxygen ua pa tau zoo, uas tsim cov xwm txheej ua ntej rau cov teeb meem tom ntej ntawm biosphere. Nyob rau hauv lem, nws yuav tsis muaj peev xwm ua tsis tau yog tsis tsim ntawm ozone txheej ntawm lub ntiaj teb cua - lwm qhov tshwm sim ntawm cov tsos ntawm cov pa dawb nyob rau hauv nws.
Ntxiv rau, ntau cov kab mob anaerobic tsis tuaj yeem hloov mus rau qhov muaj cov pa phem no hauv lawv qhov chaw nyob thiab tuag tawm, thaum lwm tus raug yuam kom txwv lawv tus kheej kom muaj nyob hauv "pob hnab" tsis muaj oxygen. Raws li cov lus piv txwv ntawm Soviet thiab Lavxias teb sab kws tshawb fawb, microbiologist G. A. Zavarzin, biosphere "tawm sab hauv" los ntawm kev puas tsuaj rau oxygen. Qhov tshwm sim ntawm qhov no yog qhov thib ob zoo oxygen tshwm sim thaum kawg ntawm Proterozoic, uas ua rau qhov kawg tsim ntawm multicellular lub neej.
