NGV-Geonieuws 133 artikel 773

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Februari 2007, jaargang 9 nr. 2 artikel 773

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 133! Op de huidige pagina is alleen artikel 773 te lezen.

<< Vorig artikel: 772 | Volgend artikel: 774 >>

773 Plotselinge toename van atmosferische zuurstof maakte complex leven mogelijk
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Oceanografie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Een atmosfeer met zuurstof is voor bijna alle levensvormen essentieel. Uit tal van onderzoeken blijkt dat de aardatmosfeer al 2,4-2,3 miljard jaar geleden omsloeg van vrijwel zuurstofloos naar zuurstofrijk. Toch bleef het leven daarna nog bijna 2 miljard jaar lang zeer primitief, tot het einde van het Cambrium. Dat heeft onder paleontologen, maar ook onder onderzoekers van evolutionaire ontwikkelingen, altijd verbazing gewekt. En op basis van dit lange uitblijven van complexe levensvormen, terwijl er toch voldoende zuurstof in de atmosfeer leek te bestaan, werd Darwins evolutieleer zelfs door tal van onderzoekers als onwaarschijnlijk afgewezen.


Rangeomorfen uit de Mistaken Point Formatie


Een groot en een klein exemplaar van de pizza-
vormige rangeomorf Ivesheadia (Drook Formatie)


Nieuw onderzoek wijst echter uit dat ook dit probleem, dat wel bekend staat als ‘Darwins dilemma’, een oplossing kent. Die oplossing zou dan moeten worden gezocht in de beschikbare zuurstof in relatief diepe zeeën. Het blijkt dat de concentratie van zuurstof in de atmosfeer, die 2 miljard jaar lang kennelijk te laag was voor complexe levensvormen, omstreeks 580 miljoen jaar geleden plotseling omhoog schoot, tot omstreeks 15% van de huidige waarde. De zeeën namen daardoor ook meer zuurstof op dan daarvoor het geval was. Korte tijd later ontwikkelden zich - tot diepten van ongeveer een kilometer - levensvormen die gewoonlijk worden aangeduid als de Ediacara-fauna. Die term is overigens waarschijnlijk onjuist, want het gaat - volgens de huidige inzichten - om levensvormen die omstreeks de grens tussen Precambrium en Cambrium (in enkele gevallen in het Cambrium) uitstierven (en die dus een evolutionair doodlopende tak vertegenwoordigden). Volgens diverse onderzoekers gaat het om organismen die noch tot het plantenrijk, noch tot het dierenrijk kunnen worden gerekend (en die dan ook geen fauna kunnen vormen); zij spreken van ‘rangeomorfen’.


Diverse rangeomorfen uit de Mistaken Point
Formatie, inclusief Charnia


Rode en grijze stenen uit mariene afzettingen
vertegenwoordigen respectievelijk zuurstofrijke
en zuurstofarme condities


De plotselinge toename van de zuurstofconcentratie in zee blijkt uit onderzoek van in zee afgezette gesteenten in Newfoundland waarin rangeomorfen voorkomen. Gesteenten die ouder zijn dan omstreeks 580 miljoen jaar, inclusief tillieten van de Gaskiers vergletsjering - een glaciale fase die omstreeks 580 miljoen jaar geleden optrad, maar die veel minder streng was dan de ‘Sneeuwbal Aarde’. Vergletsjeringen van de voorafgaande Sturtian en het Marinoan glaciaties - bevatten vooral ijzer in gereduceerde vorm, wijzend op weinig of geen zuurstof in zee gedurende en voor de Gaskiers vergletsjering. Jongere gesteenten zijn echter (soms) roodgekleurd door geoxideerd ijzer, wat wijst op de aanwezigheid van een overmaat aan zuurstof. Tegelijk met de toename van zuurstof in zee kan er uit het smeltende ijs ook een enorme hoeveelheid (in de vorm van puin en fijne deeltjes) meegevoerde voedingsstoffen in zee terecht zijn gekomen. Daardoor zou zich kort na de Gaskiersijstijd al wereldwijd een gediversifieerde ‘fauna’ van rangeomorfen hebben kunnen ontwikkelen.

Referenties:
  • Canfield, D.E., Poulton, S.W. & Narbonne, G.M., 2007. Late-Neoproterozoic deep-ocean oxygenation and the rise of animal life. Science 315, p. 92-94.

Foto’s welwillend ter beschikking gesteld door Don Canfield, Nordisk Center for Jordens Udvikling, Odense (Denemarken).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl