Medzinárodný tím geológov objavil v Južnej Afrike najstaršie známe „kyslíkové vrecká“- miesto, kde už pred 2,97 miliardami rokov, 430 miliónov pred kyslíkovou revolúciou, žili prvé fotosyntetické organizmy a kyslík vydávali.
V atmosfére mladej Zeme bolo veľmi málo kyslíka; Dnešných 20% tohto plynu vo vzduchu je výsledkom fotosyntetických rastlín a baktérií. Cyanobaktérie, jednobunkové fotosyntetické organizmy, ako prvé uvoľňovali kyslík. Spočiatku sa nimi uvoľňovaný kyslík spotreboval iba na oxidáciu hornín, ale tento proces sa zastavil asi 2,5 miliardy rokov a kyslík sa začal hromadiť vo vzduchu a rozpúšťal sa v oceáne; táto udalosť sa nazýva kyslíková revolúcia (alebo katastrofa, pretože v dôsledku obohatenia atmosféry kyslíka uhynul druh, ktorý je prispôsobený životu v redukčnej, a nie oxidačnej atmosfére).
Skok v obsahu kyslíka v atmosfére starej Zeme je určený distribúciou izotopov síry v sedimentárnych horninách. Ako skupina geochemistov z Caltechu objavená v polovici deväťdesiatych rokov, distribúcia izotopov síry sa po kyslíkovej revolúcii dramaticky zmenila v dôsledku objavenia sa ozónovej vrstvy, ktorá chránila Zem pred slnečným ultrafialovým žiarením, čo zvyšuje reaktivitu ľahkých izotopov síry a vytvára takzvanú hmotnostne nezávislú distribúciu.
Vedci sa dozvedia o aktivite prvých fotosyntetických organizmov pred kyslíkovou revolúciou zložením sedimentárnych hornín, ktoré sa pomaly hromadia v „kyslíkových vreckách“. Sú to oblasti v blízkosti veľkých bakteriálnych rohoží, okolo ktorých bola koncentrácia kyslíka bližšie k modernej ako na zvyšku planéty. Je známych niekoľko takýchto „kyslíkových vreciek“vo veku od 2,5 do 2,7 miliardy rokov; boli nájdené na všetkých kontinentoch okrem Antarktídy. Okrem uhlíka (z oxidu uhličitého), vodíka a kyslíka (z vody) potrebujú ďalšie prvky, ako napríklad síru a dusík. Cyanobaktérie získali síru redukciou zo síranov v pôde. Horniny, na ktorých žili a rozdeľovali sa cyanobaktérie, rovnako ako horniny vzniknuté po kyslíkovej revolúcii, sa vyznačujú hmotnostne nezávislou distribúciou izotopov síry.
Minulý rok objavil medzinárodný tím geológov z univerzity v Tübingene v Nemecku skalu v prírodnej rezervácii Pongola v Južnej Afrike. Distribúcia izotopov síry, v ktorej je naznačená vysoká koncentrácia kyslíka v atmosfére už pred 2,97 miliardami rokov, dávno pred kyslíkovou revolúciou. Rozloženie izotopov síry v horninách formácie Pongola robí z pongolskej „kyslíkovej kapsy“najstaršiu známu dnes.
Výskum je publikovaný v časopise Nature Geochemistry.
Ksenia Malysheva