यह व्यापक रूप से माना जाता है कि प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों में अपेक्षाकृत तेजी से वृद्धि के कारण पृथ्वी का वातावरण लगभग 2.5 बिलियन वर्षों से ऑक्सीजन में समृद्ध रहा है। टोक्यो विश्वविद्यालय के लोगों सहित शोधकर्ताओं ने अग्रदूत ऑक्सीजनेशन घटनाओं, या “व्हिफ़्स” को समझाने के लिए एक तंत्र प्रदान किया, जिसने हो सकता है कि यह होने के लिए दरवाजा खोला हो। उनके निष्कर्षों से पता चलता है कि ज्वालामुखी गतिविधि ने ऑक्सीजन में तेजी लाने के लिए पर्याप्त स्थिति बदल दी है, और व्हिफ्स इस जगह का एक संकेत हैं।
गहरी साँस लेना। क्या आप कभी अपने फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा के बारे में सोचते हैं? यह ज्यादातर नाइट्रोजन है, और मूल्यवान ऑक्सीजन हमारा जीवन केवल 21%के लिए केवल खातों पर निर्भर करता है। लेकिन यह हमेशा मामला नहीं रहा है; वास्तव में, कई बड़े पैमाने पर विलुप्त होने की घटनाएं कई बार अनुरूप होती हैं जब यह आंकड़ा नाटकीय रूप से बदल गया था। और यदि आप काफी दूर तक जाते हैं, तो आप पाएंगे कि लगभग 3 बिलियन साल पहले, शायद ही कोई ऑक्सीजन था। तो क्या बदल गया, और यह कैसे हुआ?
वैज्ञानिक आम सहमति यह है कि लगभग 2.5 बिलियन साल पहले, ग्रेट ऑक्सीजनेशन इवेंट (जीओई) हुआ था, सबसे अधिक संभावना सूक्ष्मजीवों के प्रसार के कारण अनुकूल परिस्थितियों का दोहन करने और थोड़ी प्रतिस्पर्धा का सामना करने के लिए। वे अनिवार्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड-समृद्ध वातावरण को एक ऑक्सीजन-समृद्ध एक में बदल देते थे, और उस जटिल जीवन के बाद, जो ऑक्सीजन की इस नई बहुतायत का समर्थन करता था। लेकिन ऐसा लगता है कि GOE से पहले कुछ अग्रदूत ऑक्सीकरण घटनाएं थीं जो GOE के लिए आवश्यक शर्तों में परिवर्तन की सटीक प्रकृति और समय को इंगित कर सकती हैं।
“महासागर में सूक्ष्मजीवों की गतिविधि ने वायुमंडलीय ऑक्सीजन के विकास में एक केंद्रीय भूमिका निभाई। हालांकि, हमें लगता है कि इससे तुरंत वायुमंडलीय ऑक्सीजनेशन नहीं हुआ होगा क्योंकि उस समय महासागर में फॉस्फेट जैसे पोषक तत्वों की मात्रा सीमित थी, जो कि सायनोबैक्टीरिया की योजना के एक समूह के रूप में होती है, जो कि फोटोसिसीसिस के लिए एक्ट्रिक्टिस के एक समूह के रूप में होती है,” टोक्यो। “यह संभवतः महासागरों के साथ महासागरों के साथ महासागरों के साथ महासागरों के विकास के लिए कुछ बड़े पैमाने पर भूवैज्ञानिक घटनाओं को लिया गया था, और, जैसा कि हम अपने पेपर में सुझाव देते हैं, गहन ज्वालामुखी गतिविधि, जिसे हम जानते हैं कि हुआ है।”
ताजिका और उनकी टीम ने पृथ्वी के भूगर्भीय इतिहास के स्वर्गीय आर्कियन ईओएन (3.0-2.5 बिलियन साल पहले) के दौरान जैविक, भूवैज्ञानिक और रासायनिक परिवर्तनों के प्रमुख पहलुओं का अनुकरण करने के लिए एक संख्यात्मक मॉडल का उपयोग किया था। उन्होंने पाया कि बड़े पैमाने पर ज्वालामुखी गतिविधि ने वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि की, जिससे जलवायु को गर्म किया जा सकता है, और समुद्र में पोषक तत्व की आपूर्ति में वृद्धि हुई, इस प्रकार समुद्री जीवन को खिलाते हुए, जो बदले में अस्थायी रूप से वायुमंडलीय ऑक्सीजन में वृद्धि करता है। ऑक्सीजन में वृद्धि बहुत स्थिर नहीं थी, हालांकि, और आया और फटने में चला गया जिसे अब व्हिफ्स के रूप में जाना जाता है।
अनुसंधान सहयोगी यासुतो वतनबे ने कहा, “प्रकाश संश्लेषक सूक्ष्मजीवों के उद्भव के समय को बाधित करने के लिए व्हिफ्स को समझना महत्वपूर्ण है। घटनाओं को भूगर्भीय रिकॉर्ड में वायुमंडलीय ऑक्सीजन के स्तर के प्रति संवेदनशील तत्वों की सांद्रता से अनुमान लगाया जाता है।” “सबसे बड़ी चुनौती एक संख्यात्मक मॉडल को विकसित करना था जो देर से आर्कियन परिस्थितियों में बायोगेमिकल चक्रों के जटिल, गतिशील व्यवहार को अनुकरण कर सकता है। हमने अन्य समय और उद्देश्यों के लिए समान मॉडल का उपयोग करने के साथ अपने साझा अनुभव पर बनाया, विभिन्न घटकों को एक साथ परिष्कृत और युग्मित करना, जिसमें देर से आर्कियन पृथ्वी प्रणाली के गतिशील व्यवहार को रिक्तीय वोल्केनिक घटनाओं के बाद में अनुकरण किया जा सके।”
