Emlékezzünk azokra, akik nem lélegezhetnek!

Mindannyian tömeggyilkosság eredményei vagyunk.

„Kedves oxigénlélegző barátaink! Felháborítónak tartjuk, hogy miközben manapság mindenki a légszennyezésről beszél, senki sem nevezi meg a fő bűnösöket, a kékalgákat (cianobaktériumokat). Ők a felelősök bolygónk történetének egyik legnagyobb katasztrófájáért. Kérjük, csatlakozz ma hozzánk, hogy megemlékezhessünk mindazokról, akik elvesztették törékeny anaerob életüket a nagy oxidációs eseményben. Azért választottuk a mai (08. 16.) dátumot, mert ez megegyezik az oxigénatom 8-as rendszámával és 16-os tömegével. Délután hat órakor mindenki vegyen egy nagy levegőt, és tartsa vissza fél percig.”

Ez a – Szertár blog által szervezett – esemény terjed az utóbbi napokban a Facebookon, egy kevéssé ismert tömeggyilkosságra hívva fel a világ figyelmét. Persze az egész csak vicc, de a mögötte rejlő földtörténeti folyamat nagyon is valós, és arra hívja fel a figyelmet, hogy a jelenlegi életformák – így az ember – kialakulása a múltban egész ökoszisztémák elbukását kívánta meg.

A Föld történetének első 2 milliárd évében a légkörben alig volt oxigén. A mai szervezeteket éltető gáz koncentrációja olyan alacsony volt a levegőben – ha lehet egyáltalán az akkori atmoszférát levegőnek nevezni –, hogy semmilyen ma élő, oxigént lélegző élőlény nem maradhatott volna életben. Aztán 2,5 milliárd évvel ezelőtt történt valami, ami első látásra jelentéktelen eseménynek tűnhetett, de geológiai léptékben viszonylag gyorsan gyökeresen felforgatta bolygónk életét, és örök időkre megváltoztatta kinézetét. Kialakultak a tengerben a többsejtű, fotoszintetizáló cianobaktériumok, köznapi nevükön kékalgák.

A kékalgák voltak az első fotoszintetizáló élőlények, tehát az életben maradásukhoz szükséges energiához a napfény segítségével jutottak hozzá. Eközben pedig, mintegy melléktermékként, oxigént termeltek. Bár ma el sem tudjuk képzelni az életet oxigén nélkül, annak előtte az – anaerobnak nevezett – élőlények nagyon jól megvoltak e gáz nélkül. Sőt, az atomos oxigén kifejezetten mérgező volt számukra.

A fotoszintézis mintegy 2,5 milliárd évvel ezelőtt kezdődött tehát bolygónkon, de az első kétszázmillió évben nem történt igazán drasztikus változás. A termelődő oxigént ugyanis a kőzetek és a szerves vegyületek elnyelték, a levegőben és a vízben emiatt nem nőtt jelentősen az oxigénkoncentráció. Aztán 2,3 milliárd évvel ezelőtt betelt a pohár.

Telítődtek ugyanis azok a raktárak, amelyek addig elnyelték az oxigént, így az elkezdett feldúsulni az atmoszférában. Ez katasztrofális következményekkel járt az addigi élővilág számára. Az anaerob élőlények egyszerűen elpusztulnak, ha túl magas az oxigénkoncentráció. Emiatt nagy részük kihalt, a megmaradt néhány csoport a legextrémebb élőhelyekre szorult vissza, és bonyolult élettani védekezőmechanizmusokat volt kénytelen kifejleszteni a mérgező oxigén elleni harcra. De ami az egyiknek káros, a másiknak az életet jelentheti. Az egyre oxigéndúsabb környezetben – és a tömeges kihalások után maradt üres élőhelyeken – az oxigént lélegző élőlények soha nem látott lehetőséghez jutottak. Megindult rohamos terjedésük, új fajok, sőt törzsek alakultak ki, és a biológiai sokféleség gyors növekedésbe kezdett.

Egyes anaerob sejtek úgy kerülték el a biztos pusztulást, hogy összeálltak más baktériumokkal. A bekebelezett oxigénfogyasztó élőlényeket nem emésztették meg, hanem állandó együttműködő sejtszervecskéikké (endoszimbiontáikká) váltak. Ezek az új társak elszívták a gazdára nézve mérgező oxigént, cserébe pedig energiadús tápanyagot kaptak tőle. A korábban külön élő baktériumokból lettek a mitokondriumok, és lassan kialakultak a magasabb rendű szervezetekre jellemző eukarióta sejtek.

A közvetlen hatások nem korlátozódtak az élővilágra. A kőzetek, vegyületek sorra reakcióba léptek az oxigénnel, és rengeteg olyan ásvány jelent meg, amely korábban oxigén híján nem létezhetett. A becslések szerint 2500 ma ismert ásvány jött létre alig néhány ezer év alatt.

Hogy pontosan mennyi idő alatt zajlott le a nagy oxidációs esemény, az továbbra is vita tárgya. A modellszámítások szerint a jelenlegi fotoszintetizáló növényzet nagyjából kétezer év alatt elő tudná állítani a földi atmoszférában található oxigént. Persze 2,5 milliárd évvel ezelőtt sokkal kisebb volt a fotoszintézis aktivitása, hiszen kevesebb erre képes élőlény létezett, szárazföldi növények pedig nem is voltak még.

Az oxidációnak azonban volt egy kevésbé áldásos következménye is. A légköri metán szén-dioxiddá oxidálódott, amely a metánnál sokkal gyengébb hatású üvegházhatást okozó gáz. Emiatt a bolygó hűlni kezdett, és csakhamar beköszöntött a 300 millió évig tartó, úgynevezett huroni jégkorszak, amely az észak-amerikai Huron-tó mellett talált geológiai formációkról kapta a nevét.