Un basso livello di ossigeno atmosferico nel medioevo della Terra ha trattenuto l'evoluzione per 2 miliardi di anni, sollevando nuove domande sulle origini della vita su questo pianeta.

Una nuova ricerca dell'Università di Exeter spiega come l'ossigeno sia stato intrappolato a livelli così bassi.

Il professor Tim Lenton e il dottor Stuart Daines del dipartimento di geografia dell'Università di Exeter, ha creato un modello al computer per spiegare come l'ossigeno si è stabilizzato a bassi livelli e non è riuscito a salire ulteriormente, nonostante l'ossigeno sia già prodotto dalla fotosintesi precoce. La loro ricerca aiuta a spiegare perché il "grande evento di ossidazione", che introdusse ossigeno nell'atmosfera circa 2,4 miliardi di anni fa, non ha generato livelli moderni di ossigeno.

Nella loro carta, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , Regolazione dell'ossigeno atmosferico a bassi livelli di Proterozoico mediante alterazione ossidativa incompleta del carbonio organico sedimentario, gli scienziati dell'Università di Exeter spiegano come il materiale organico - i corpi morti di semplici forme di vita - si sia accumulato nelle rocce sedimentarie della terra. Dopo la Grande Ossidazione, e una volta che la tettonica a placche ha spinto questi sedimenti in superficie, hanno reagito con l'ossigeno nell'atmosfera per la prima volta.

Più ossigeno nell'atmosfera, più velocemente ha reagito con questo materiale organico, creando un meccanismo di regolazione per cui l'ossigeno veniva consumato dai sedimenti alla stessa velocità con cui veniva prodotto.

Questo meccanismo si è interrotto con l'aumento delle piante terrestri e il conseguente raddoppio della fotosintesi globale. La crescente concentrazione di ossigeno nell'atmosfera alla fine ha sopraffatto il controllo sull'ossigeno e ha significato che potrebbe finalmente salire ai livelli a cui siamo abituati oggi.

Questo ha aiutato gli animali a colonizzare la terra, portando infine all'evoluzione dell'umanità.

Il modello suggerisce che l'ossigeno atmosferico era probabilmente intorno al 10% dei livelli attuali durante i due miliardi di anni successivi al Grande Evento di Ossidazione, e non inferiore all'1% dei livelli di ossigeno che conosciamo oggi.

Il professor Lenton ha dichiarato:"Questa volta nella storia della Terra è stata una situazione un po' incerta. Non è stato possibile evolvere forme di vita complesse perché non c'era abbastanza ossigeno nell'atmosfera, e non c'era abbastanza ossigeno perché le piante complesse non si erano evolute - Solo quando sono nate le piante terrestri abbiamo visto un aumento più significativo dell'ossigeno atmosferico.

"La storia della vita sulla Terra è strettamente intrecciata con i meccanismi fisici e chimici del nostro pianeta. È chiaro che la vita ha avuto un ruolo profondo nella creazione del mondo a cui siamo abituati, e il pianeta ha similmente influenzato la traiettoria della vita. Penso che sia importante che le persone riconoscano il miracolo della propria esistenza e riconoscano che fantastico pianeta sia questo".

Si ritiene che la vita sulla terra sia iniziata con i primi batteri che si sono evoluti 3,8 miliardi di anni fa. Circa 2,7 miliardi di anni fa la prima fotosintesi che produce ossigeno si è evoluta negli oceani. Ma non è stato fino a 600 milioni di anni fa che i primi animali multicellulari come spugne e meduse sono emersi nell'oceano. Entro 470 milioni di anni fa le prime piante crebbero sulla terra con i primi animali terrestri come i millepiedi che apparvero circa 428 milioni di anni fa. I mammiferi non sono saliti alla ribalta ecologica fino a quando i dinosauri si sono estinti 65 milioni di anni fa. Gli umani sono apparsi per la prima volta sulla terra 200, 000 anni fa.