Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất pdf

Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất Nửa phần đầu của lịch sử Trái Đất hoàn toàn không có oxy, nhưng điều đó không đồng nghĩa với việc không có sự sống. Hiện vẫn có rất nhiều tranh cãi với những yếu tố sinh học chính trong thế giới “tiền oxy” và các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm đầu mối từ những lớp đá trầm tích lâu đời nhất trên hành tinh của chúng ta. Hầuhết cácnhà khoahọc tinrằnglượng oxy tồn tại trong khí quyển không đáng kể cho đến 2,4 tỷ nămtrước, khi Sự kiện ôxy hóa vĩ đại (GOE)xảy ra.Sự nhảy vọt về nồng độ oxy chủ yếu là do vikhuẩnxyano –loài vikhuẩnquang hợp thở ra oxy. Khi nào và làmthế nào loài vi khuẩn thở ra oxynày xuất hiệnvẫn chưa được biết rõ,do thựctế rằng sự kiện GOElà giao lộ của sự đóng băngtoàn cầu, sự biến độngkhoáng vật và sự phát triển dồi dào của các loài mới. biết nguyên nhân là gì và hậu quả là gì. Một số sự kiện xảy ra cùng một lúc, do đó câu chuyện vẫn không rõ ràng”. Để giúp giải quyết câu hỏiđịa lý này, Papineau đang nghiêncứu sự hình thành sắt tập hợp hayBIFs(bandedironformations), đá trầmtích hình thành tại đáy các vùng biển cổ đại. Nghiêncứu của Papineau,do Chươngtrình sinhvật học tiến hóacủa NASAtài trợ, tập trungvào nhữngkhoáng chất nhất định bên trong BIFscó thể liên quanchặt chẽ đến sự sống (và cái chết) của vi khuẩn cổ đại Tìm hiểu BIFs Khoángchấtsắt trong BIFslà nguồnquặng sắt lớnnhấttrên thế giới. Tuy nhiên,loại đá này cógiá trị hơn nhiều ngoài việc chế tạothép. Các nhà địa lý học khai thác chúng vì ghi chép lịch sử phong phú kéo dài từ 3,8 tỷ đến 0,8 tỷ năm trước. Tuy nhiên, nguồngốc của BIFlâuđời nhấtvẫn là một bí ẩn. Cácnhà khoahọccho rằng chúng cầnđến sự hỗ trợ của sinh vật để có thể hình thành, nhưng sinhvật nào? Những loài vậtbiển đơn bàokhôngđể lại xương hoặc vỏ để chúngta có thể tìm hiểu, nhưngPapineau chorằngvẫn cóthể có khoáng chất hoặchóathạch địa hóa trong BIFs. Ông và các đồng nghiệp đã phát hiện vật liệu cácbon trong BIFs liên quan đến apatit, một loại khoáng chất photphat thường có liên hệ chặt chẽ với sinh học. Điềunày có nghĩa rằng nhữnggì hình thànhnên BIFvẫn nằmtrongchínhthànhphẩm của chúng. Để kiểm chứng điều này, nhóm nghiên cứu của Papineausẽ nghiên cứu cácbon trong BIF và so sánh nó với các khoángchấtcácbon khác có nguồn gốc không sinhhọc, baogồm khoáng chất được tìm thấy trong một thiênthạch sao Hỏa. Andreas Kapplerthuộc Đạihọc Tuebingen tại Đức,ngườikhông thamgia vào nghiên cứu, cho biết: “Nghiên cứu này có tiềm năng chứng minh rằng sinh khối vi khuẩn được liên kết và lắng đọng cùng với khoáng chất sắt”. Sự xuất hiện sớm của vi khuẩn thở ra oxy Bandediron formation (BIF).(Ảnh: Paul Hoffman, Đại học Harvard) Rất có thể những vi khuẩn hình thành nên BIF chính là vi khuẩn xyano, vì oxy từ những vi khuẩn này khiến sắt bị oxy hóa trong các vùng biển trước sự kiện GOE. Nhưng nếu vi khuẩnxyano xuất hiện trướcGOE từ lâu, tại sao nó cần đến hàng trăm triệu nămđể lượng oxy dochúngthở ra tích lại trongkhí quyển? Papineauvà các đồngnghiệp có thể đã tìm ra mộtphần của câutrả lời trong bối cảnhgiao thao phức tạp giữa sinhvật học và địalý học. Oxytừ vi khuẩn xyanocó thể đã bị phá hủy dosự vượt trội của mêtan.Hai loại khínày phản ứng với nhau để tạo ra cácbon đioxit vànước. Papineaugiải thích:“Oxy không thể tích lũy trong môi trường giàu mêtan”. Mêtan được cho là có nguồn gốc từ vi khuẩn gọi là methanogens, chúng giải phóng mêtan sau khi tiêu thụ cácbon đioxit và hydro. Trongtrường hợpnày, methanogen và vi khuẩnxyano chia sẻ vùngbiểncổ đại, nhưng methanogenschiếmưu thế - sự giải phóngmêtancủa chúng kiềm chế oxy, và làm ấmhànhtinh quatácđộng nhà kính.Tuy nhiên cho đến gần thời điểm GOE, những sinhvậtnày bắtđầu mất dần,và oxytừ vi khuẩn xyanolấp đầy khí quyển đã cạnkiệt mêtan. Thiếu kền Nối kết sự kiện GOE với sự giảm sútcủa methanogenđã từng đượcđề cập đến trướcđây, nhưng có rất ítbằng chứng củng cố cho giả thuyết này.Tuy nhiên, gần đây Papineauvà các đồngnghiệp đã báo cáo trên tạp chí Naturerằngnồng độ kền trong BIFs giảm đáng kể khoảng 2,7 tỷ năm trước. Nồng độ kền trongbiển giảm 50% ngaytrước khi GOExảyra. Điều nàycó ý nghĩa quan trọng vì methanogens phụ thuộc vào kền:đó là nguyên liệu trung tâm cho các enzim trao đổi chất thamgia vào quá trìnhhìnhthànhmêtan.Khi nồng độ kền giảm, methanogens bị “đói”. Tình huống khanhiếm kền khiến sự phát triển tiềnGOE của vi khuẩn xyano trở nên hợplý hơn, nhưng vẫn cần nhiều bằng chứng hơn nữađể khẳng định điều này. Kappler tin rằng nghiên cứu nguồn gốc của BIFslâu đời nhấtcóthể cho chúng ta biết khi nào sự sống bắt đầu phát triển khả năngthở ra oxy và do đó thay đổi thế giới mãi mãi. Hiện tượng "Vòi Rồng" Vòi rồng là hiện tượng gió xoáy rất mạnh, phạm vi đường kính rất nhỏ, hút từ bề mặt đất lên đám mây vũ tích, tạo thành hình như cái phễu di động, trông giống như cái vòi, nhưng từ trên bầu trời thò xuống nên dân ta "tôn kính" gọi là "vòi rồng" (mà không gọi là vòi voi chẳng hạn), chứ thực tế không có con rồng nào cả. Trênđườngdi chuyển nó có thể cuốn theo (rồi némxuống ở một khoảng cách sauđó) hoặc phá huỷ mọi thứ mà nócó thể, kể cả nhữngnhàgạchxây không kiêncố, nênnó cũng là hiệntượngkhí tượng đặc biệt nguyhiểm. Nhìn từ xa vòi rồng cóthể có màuđen hoặc trắng,tuỳ thuộc những thứ mà nó cuốn theo. Vòi rồng xuấthiện ở trên đại dương thường hút nướcbiển lên caotạo thành các cây nước (waterspouts).Rất thúvị là khôngphải chỉ có dânta "tônkính" gọi nó là vòi rồng mà cả ở Trung quốc người ta cũng gọilà vòi rồng (âm Hán-Việt là "lục long quyển"). Còntiếng Anh thuậtngữ đó là "Tornado"có nguồngốc từ tiếng Tây Ban Nha hayBồ Đào Nha,đều có nghĩa là"quay" hay"xoáy" (gió xoáy). Vòi rồng phát triển từ một cơn dông,thườngtừ ổ dông rất mạnh haysiêu mạnh,nên ở đâu có dông dữ dội là ở đó có thể có vòi rồng,song cũng may là nó rất hiếm. Cũngcókhi nó sinhratừ một dải gió giật mạnh(được gọi nhữngđường tố) hay từ một cơn bão. Người ta cho rằng khikhông khíở lớp bên trên lạnhđè lên lớp khôngkhí nóngở phía dưới, không khí nóng sẽ bị cưỡng bức chuyển độnglên rất mạnh,thế nhưng khívòi rồngxảy ratrên mặt nướcthì thường lại không thấy đối lưu và cũng không thấysự khác biệtnhiệt độ giữacác lớp.Vì vậy nguyên nhânvòi rồng con ngườivẫn chưa hoàn toànhiểuđược hết. Ngày 8/3 vừa qua, nhiều người trên đảo An Sơn và Hòn Tre đã được chứng kiến hiện tượng “vòi rồng” trên biển Kiên Giang. . Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất Nửa phần đầu của lịch sử Trái Đất hoàn toàn không có oxy, nhưng điều đó không đồng nghĩa với việc không có. trong thế giới “tiền oxy và các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm đầu mối từ những lớp đá trầm tích lâu đời nhất trên hành tinh của chúng ta. Hầuhết cácnhà khoahọc tinrằnglượng oxy tồn tại trong khí. độ oxy chủ yếu là do vikhuẩnxyano –loài vikhuẩnquang hợp thở ra oxy. Khi nào và làmthế nào loài vi khuẩn thở ra oxynày xuất hiệnvẫn chưa được biết rõ,do thựctế rằng sự kiện GOElà giao lộ của