Evoluci života i modrou oblohu mohl přinést fosfor
OceánFoto: Isifa/Getty Images
Za evoluci komplexních forem života mohly geologické události, při kterých se do oceánů dostalo velké množství fosforu. Ten pak podpořil růst řas a do atmosféry tak nepřímo napumpoval kyslík.
Horniny s vysokým obsahem fosforu v geologické historii Země vznikaly jen sporadicky. Je ale poněkud nápadné, že jejich vznik souhlasí s hlavními obdobími globálních biochemických změn stejně jako s evolučními „explozemi“. Vědci z Carngie Institution se zaměřili na depozita fosfátových hornin z období proterozoika, které trvalo od doby před 2,5 miliardami až 540 miliony let. V historii Země jde o kritické období, na jehož začátku i konci prudce stoupla koncentrace kyslíku v atmosféře. Původní atmosféra byla bohatá na metan a měla oranžový nádech. Díky kyslíku ale poprvé dostala modrou barvu.
Nárůst hladiny vzdušného kyslíku proběhl ve dvou fázích. K první, takzvané velké oxidační události, došlo před 25,5 až 2 miliardami let. Kyslík tehdy ze stopové koncentrace stoupl asi na 10 % dnešní hodnoty. Jednobuněčné organismy na to odpověděly tím, že začaly růst a ze svých symbiotických bakterií učinili organely mitochondrie, které spalují kyslík. Druhá fáze, během které se kyslík dostal na podobnou hodnotu, jakou známe z dnešní atmosféry, nastala před 1 miliardou až 540 miliony let. Z tohoto období známe nejstarší fosílie mnohobuněčných organismů a spadá do něj takzvaná kambrická exploze, během které se náhle objevilo velké množství nových forem života.
Mořská řasa Devaleraea ramentaceaFoto: Max Schwanitz, Alfred Wegener Institute
Vědci zjistili, že tyto změny v atmosféře korespondovaly s hojností depozit fosforu, klimatickými změnami a trháním zemské kůry. Upozorňují, že geologické i klimatické události mohly vyústit v erozi a vyplavování velkého množství fosforu z půdy do oceánů. Efekt byl podobný jako dnes, kdy fosfor z hnojiv podporuje nadměrný růst řas. Pro nás to znamená větší či menší problémy s vodním květem, ale v proterozoiku byly následky mnohem závažnější. Namnožené fotosyntetizující řasy začaly do atmosféry chrlit kyslík. Organismům nezbylo, než se novince přizpůsobit a začít se vyvíjet do nových forem. Vědci se shodují, že právě atmosféra plná kyslíku byla pro rozvoj komplexních forem života klíčová. Jak se ale zdá, prvotním impulzem k jejímu odstartování mohl být jiný prvek – fosfor.
