نظرية جديدة حول أصل ظهور الأكسجين على الأرض

 ربما لم يتبادر إلى ذهنك السؤال حول نشأة إكسير حياة البشر؛ الأكسجين. لكن ذلك لا يعني أن العلماء لم يرهقوا أذهانهم بالتفكير في كيفية حصول كوكب الأرض على الأكسجين.

العلماء اليوم يطرحون نظرية جديدة للإجابة عن هذا السؤال: لقد تباطأت حركة الكوكب وأصبح اليوم أطول!

دراسة نشرت اليوم الإثنين لا تفترض فحسب، بل تختبر أيضا، تلك النظرية التي تفيد بأن استطالة فترة ظهور ضوء النهار واستمراره، حفز نوعا غريبا من البكتريا لإنتاج الكثير من الأكسجين، ما مكن من ظهور معظم أشكال الحياة التي نعرفها.

ما حدث هو أن العلماء استخرجوا بكتيريا أرجوانية لزجة من حفرة عميقة في بحيرة هورون- إحدى البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية- وتلاعبوا بكمية الضوء التي تحصل عليها تلك البكتيريا في تجارب معملية.

كلما زاد الضوء المسلط على تلك الميكروبات ذات الرائحة المقززة، كلما زادت كمية الأكسجين التي تنتجها.

أحد أكبر الألغاز التي يسعى العلم إلى إيضاحها هو كيف انتقلت الأرض من كوكب به كمية محدودة للغاية من الأكسجين إلى كوكب ينعم بهذا الهواء القابل للتنفس الذي لدينا الآن.

لقد اكتشف العلماء منذ فترة طويلة ميكروبات تسمى الزراقِم أو البكتيريا الزرقاء - وهي بكتيريا قادرة على التمثيل الضوئي- لكنهم لم يتمكنوا من معرفة سبب بدء حدوث عملية الأكسجة العظيمة هذه.

يفترض الباحثون المشاركون في الدراسة التي نشرتها مجلة "نيتشر جيوساينس" اليوم الإثنين أن تباطؤ دوران الأرض، والذي جعل الأيام تطول تدريجيا من ست ساعات إلى أربع وعشرين ساعة بقوامها الحالي، كان أساسيا كي تتمكن الزراقم أو بالبكتريا الزرقاء من جعل هواء كوكبنا أكثر قابلية للتنفس.

قبل نحو 2.4 مليار سنة، كانت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض قليلة للغاية، لدرجة أنها كانت بالكاد قابلة للقياس، ومن ثم يستحيل أن تكون أي حياة حيوانية أو نباتية نعرفها قد عاشت في ذلك الوقت.

لكن بدلا من ذلك، استنشقت الكثير من الميكروبات ثاني أكسيد الكربون، وفي حالة البكتيريا الزرقاء، أنتجت الأكسجين في أول شكل من أشكال التمثيل الضوئي.

في البداية لم تكن كمية الأكسجين كبيرة، لكن بعد نحو أربعمائة مليون سنة لا أكثر، بات الغلاف الجوي يحتوي على عشر نسبة الأكسجين التي لدينا الآن- فيما يمثل قفزة هائلة - بحسب الباحثة الرئيسية في الدراسة البروفيسور جوديث كلات، أستاذ الكيمياء الجيولوجية الحيوية في "معهد ماكس بلانك" بألمانيا.