Yerning Yashirin Kislorod Tarixini Ochish
Bugungi kunda kislorod sayyoramizning hayotiy qonidir, u nafas olayotgan havomizning taxminan 21 foizini tashkil qiladi va ko‘plab tirik organizmlarning hayotini ta’minlaydi. Ammo vaqtni bir necha milliard yil orqaga qaytarsak, Yer butunlay boshqacha joy edi. Dastlabki tarixining katta qismida atmosferamizda bu muhim gaz mavjud emas edi. Faqat taxminan 2,3 milliard yil oldin, “Buyuk Oksidlanish Voqeasi” (Great Oxidation Event - GOE) deb atalgan dramatik davrda kislorod havoda doimiy ravishda joylashdi. Bu voqea sayyorani o‘zgartirib, bugungi kunda biz biladigan murakkab, kislorod bilan nafas oluvchi hayotga yo‘l ochdi.
Ammo MIT tadqiqotchilarining yangi kashfiyotiga ko‘ra, ba’zi qadimgi mikroblar GOE dan ancha oldin, ya’ni 3,2 dan 2,8 milliard yil oldin kisloroddan foydalanishni o‘rgangan bo‘lishi mumkin. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology jurnalida chop etilgan ushbu kashfiyot Yerda aerob nafas olish (kisloroddan energiya ishlab chiqarish jarayoni) ning eng dastlabki belgilaridan biri bo‘lishi mumkin. Xo‘sh, hayot qanday qilib bunchalik erta kislorodga moslashdi va nima uchun atmosferada kislorod to‘planishi shunchalik uzoq vaqt talab qildi? Keling, bu qiziqarli hikoyaga sho‘ng‘ib ko‘ramiz.
Buyuk Oksidlanish Sirlari
Olimlar bir muncha vaqtdan beri kislorod ishlab chiqaruvchi mikroblar, ya’ni siyanobakteriyalar taxminan 2,9 milliard yil oldin paydo bo‘lganini bilishadi. Bu mayda organizmlar fotosintezni o‘zlashtirib, quyosh nuri va suvdan energiya yaratishda kislorodni chiqindilar sifatida chiqarishgan. Mantiqan olganda, kislorod darhol atmosferada to‘plana boshlashi kerak edi deb o‘ylashingiz mumkin. Ammo bunday bo‘lmadi. Siyanobakteriyalar kislorod ishlab chiqara boshlagan vaqt bilan GOE paytida uning to‘planishi o‘rtasida yuz millionlab yillik sirli bo‘shliq mavjud.
Shunday ekan, bu dastlabki kislorod qayerga yo‘qoldi? Yillar davomida tadqiqotchilar bu kislorodning katta qismi tog‘ jinslari va minerallar bilan kimyoviy reaksiyalarga kirishib, atmosferada qolib ketmasligini taxmin qilishgan. Ammo MITning yangi tadqiqoti hayratlanarli bir burilishni qo‘shadi: bu kislorodning bir qismi dastlabki hayot shakllari tomonidan “yutib yuborilgan” bo‘lishi mumkin.
Qadimgi Fermentlar va Dastlabki Kislorod Ishlatuvchilar
Fatima Husain va Gregori Fournier kabi geobiologlar boshchiligidagi MIT jamoasi muhim bir masalaga e’tibor qaratdi – gem mis kislorod reduktaza deb ataluvchi fermentga. Bu ferment aerob nafas olishning asosiy elementi bo‘lib, organizmlarga kislorodni suvga aylantirib, energiya ishlab chiqarish imkonini beradi. U bugungi kunda kislorod bilan nafas oluvchi ko‘plab hayot shakllarida, mayda bakteriyalardan tortib odamlargacha mavjud.
Tadqiqotchilar millionlab turlarning genetik tuzilishini o‘rganib, bu fermentning kelib chiqishini Mesoarxey davriga, ya’ni 3,2 dan 2,8 milliard yil oldingi geologik davrga borib taqalishini aniqladilar. Ular katta genom ma’lumotlar bazalaridan foydalanib, evolyutsion “hayot daraxti”ni qurdilar va ma’lumotlarni boshqariladigan turlar to‘plamiga qisqartirdilar. Qoldiq dalillarga asoslangan vaqt jadvalini qo‘llagan holda, ular fermentning – va kisloroddan foydalanish qobiliyatining – birinchi marta qachon rivojlanganini taxmin qildilar. Ularning xulosasi shuki, bu GOE dan yuz millionlab yil oldin sodir bo‘lgan.
Bu shuni ko‘rsatadiki, siyanobakteriyalar kislorod ishlab chiqara boshlaganidan ko‘p o‘tmay, boshqa yaqin mikroblar uni iste’mol qilish uchun rivojlanishgan. Bu dastlabki kislorod ishlatuvchilar tabiiy filtr vazifasini bajargan bo‘lishi mumkin, ya’ni ishlab chiqarilgan oz miqdordagi kislorodni tezda so‘rib olib, uning atmosferada to‘planishini sekinlashtirgan.
Yerda Hayot Hikoyasini Qayta Yozish
“Bu aerob nafas olish hikoyasini keskin o‘zgartiradi,” deydi MITning Yer, Atmosfera va Sayyora Fanlari Bo‘limida postdok sifatida ishlayotgan Husain. Uning jamoasining kashfiyotlari dastlabki Yerda hayotning biz o‘ylagandan ancha ijodkorroq bo‘lganligi haqidagi tobora o‘sib borayotgan dalillarga qo‘shiladi. Kislorod atmosferani to‘ldirishini kutish o‘rniga, ba’zi mikroblar uni deyarli paydo bo‘lishi bilanoq, hatto oz miqdorda bo‘lsa ham, ishlatishga moslashgan.
Tasavvur qiling: qadimgi okeanlar siyanobakteriyalar bilan to‘lib, atrofiga oz miqdorda kislorod chiqarmoqda. Yaqin atrofda boshqa mikroblar bu kislorodni “nafas olish” usulini rivojlantirib, uni o‘zlarining mayda tanalarini quvvatlantirish uchun ishlatmoqda. Yuz millionlab yillar davomida bu nozik muvozanat atmosferadagi kislorod darajasini past tutib, GOE ning dramatik o‘zgarishini kechiktirgan bo‘lishi mumkin. Bu hayotning qanday sharoitda bo‘lishidan qat’i nazar moslashish yo‘lini topishining ajoyib misolidir.
Nima Uchun Bu Muhim?
Ushbu tadqiqot nafaqat Yer tarixidagi bo‘shliqni to‘ldiradi, balki hayotning doimiy o‘zgaruvchan dunyoda qanday xilma-xil bo‘lib, rivojlanganini tushunishimizni qayta shakllantiradi. MIT jamoasining ishi, Science Advancement Scialog dasturi tomonidan qo‘llab-quvvatlanib, Yerning kislorodlanish sirini ochish bo‘yicha yillar davomida olib borilgan tadqiqotlarga asoslanadi. Husain aytganidek, “Sirli qismlar birlashmoqda va hayotning bu yangi, kislorodli dunyoda qanday xilma-xil bo‘lib yashaganini haqiqatan ham ta’kidlamoqda.”
Kislorodga boy dunyoda yashayotgan biz uchun bu gazning kam bo‘lgan vaqtini tasavvur qilish qiyin. Ammo milliardlab yillar oldin hayot allaqachon uni qanday ishlatish yo‘llarini sinab ko‘rgan edi. Bu kashfiyot bizga Yerda hayotning eng dastlabki, eng begona shakllarida ham qanday bardoshli va ijodkor ekanligini eslatadi. Kim biladi, sayyoramiz o‘tmishida yana qanday sirlar ochilishini kutmoqda?
Manba: ScienceDaily