Erken Dünya'da Ne Kadar Zorlu Koşulların Olduğunu Hafife Almış Olabiliriz

Bilim adamları, eski Dünya'nın nasıl görüneceğini bulmak için milyarlarca yıl geriye bakmak söz konusu olduğunda harika işler yapıyorlar ve yeni bir çalışma, gezegenimizdeki en eski koşulların muhtemelen başlangıçta hayal edilenden daha zorlu olduğunu ortaya koyuyor.

Araştırmacılar özellikle Güneş'ten Dünya yüzeyine ulaşan ultraviyole (UV) radyasyon seviyelerini hafife aldığımızı ve bu seviyelerin belirli dönemlerde, önceden düşünülenden 10 kata kadar daha yüksek olabileceğini düşünüyorlar.

Araştırmanın incelediği dönem, atmosferdeki ve okyanuslardaki oksijen seviyelerinin neredeyse sıfırdan yükselmeye başladığı Büyük Oksidasyon Olayından (GOE) bu yana süregelen son 2,4 milyar yıllık tarihtir. Yeni bulgular bize yalnızca Dünya'nın tarihi hakkında daha fazla şey öğretmekle kalmıyor, aynı zamanda diğer gezegenlerdeki atmosferleri de daha iyi anlamamızı sağlıyor.

İngiltere'deki Leeds Üniversitesi'nden astrofizikçi Gregory Cooke, "Çok fazla maruz kalınırsa, UV radyasyonunun yaşam üzerinde feci etkileri olabileceğini biliyoruz" diyor. “Bazı organizmaların etkili savunma mekanizmaları vardır ve birçoğu UV radyasyonunun neden olduğu hasarın bir kısmını onarabilir. Ancak bu durum insanlarda çok ciddi etkiler doğurabilir"

Yüksek miktarlarda UV radyasyonu, yaşamın ortaya çıkmasını veya evrimleşmesini engellemese de daha fazla miktarda UV radyasyonuyla daha iyi başa çıkabilen organizmalar doğal seçilimde büyük bir avantaj elde edecekti.

Araştırmacılar, radyasyonu daha az emen zayıf bir ozon tabakası nedeniyle daha yüksek seviyelerde UV radyasyonunun Dünya'ya ulaşmış olabileceğini düşünüyorlar. Atmosferimizdeki ozon miktarı bir dizi faktöre ve kimyasal reaksiyonlara bağlıdır, ancak oksijen seviyeleri ozonun oluşumunda en önemli rolü oynar.

Önceden, bugünkü seviyelerin yaklaşık yüzde 1'i kadar olan atmosferik oksijen seviyelerinin zararlı UV radyasyonunu uzak tutmak için yeterli ozon üreteceği düşünülüyordu. Şimdi, gelişmiş bilgisayar iklim simülasyonlarını kullanan ekip, gerekli oksijen seviyesinin yüzde 5-10 gibi, beklenenden daha fazla olabileceğini öne sürüyor.

Fotoğraf: Son 2 milyon yılda Dünya yüzeyine ne kadar UV ışığının ulaştığına dair sorular var.

Başka bir deyişle, son 2,4 milyar yıl boyunca, UV ışınlarını önemli ölçüde engelleyecek kadar yeterli ozon olduğunu düşündüğümüz uzun zaman dilimlerinde, durum böyle olmamış olabilirdi. Araştırmacıların açıkladığı gibi, bunun Dünya'daki yaşam ve hatta hangi organizmaların gelişebileceği üzerinde zincirleme bir etkisi var.

Cooke, "1 milyar yıldan fazla bir süredir Dünya, önceden inanıldığından çok daha yoğun olan UV radyasyonuna maruz kalmış olabilir" diyor. "Bu, yaşamın evrimi için büyüleyici sonuçlar doğurmuş olabilir."

Araştırmacılar, daha önceki bazı çalışmaların bulgularıyla da örtüştüğünü belirterek, artan UV radyasyon seviyelerinin çağlar boyunca en az bir kitlesel yok oluştan sorumlu olabileceğini söylüyor.

Bu tür seviyede radyasyon moleküler düzeyde hasar ve yıkıma neden olma potansiyeline sahiptir. Çalışmanın yazarları, Dünya atmosferindeki ozon seviyelerinin zaman çizelgesinin yeniden gözden geçirilmesi çağrısında bulunuyorlar. Bunun için, Güneş'in değişen parlaklığı da dahil olmak üzere birçok faktörün dikkate alınması gerekir.

Yaklaşık 400 milyon yıl önce, atmosferdeki oksijen seviyeleri günümüz standartlarına yükseldi ve daha karmaşık yaşam formları gelişmeye başladı, bu da bugün gezegen genelinde geniş biyolojik çeşitliliğe yol açtı.

Cooke, "Hayvanların ne zaman ortaya çıktıkları veya okyanuslarda veya karada hangi koşullarla karşılaştıkları tam olarak bilinmiyor" diyor. "Ancak, oksijen konsantrasyonlarına bağlı olarak, hayvanlar ve bitkiler günümüz dünyasından çok daha zorlu koşullarla karşı karşıya kalmış olabilir. Sonuçlarımızın tam evrimsel etkisinin gelecekte keşfedilebileceğini umuyoruz."

Araştırma Royal Society Open Science'da yayınlandı.