NGV-Geonieuws 147 artikel 919

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


19 April 2008, jaargang 10 nr. 4 artikel 919

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 147! Op de huidige pagina is alleen artikel 919 te lezen.

<< Vorig artikel: 918 | Volgend artikel: 920 >>

919 Niet alleen zuurstof- maar ook molybdeentekort vertraagde evolutie
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Mineralen ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

De stagnatie in de evolutie van het leven op aarde, die van ruwweg 2,4 miljard jaar tot 600 miljoen jaar geleden werd niet alleen veroorzaakt door zuurstofgebrek in de diepzee - zoals tot nu toe vrij algemeen werd aangenomen - maar ook door een tekort aan het chemische element molybdeen (Mo), een zwaar metaal dat momenteel vooral voorkomt in het mineraal molybdeniet (MoS2). Dat blijkt uit onderzoek van de student Clinton Scott van de Universiteit van California in Riverside, die - onder supervisie van de hoogleraar biogeochemie Tim Lyons - zwarte schalies onderzocht op hun gehalte aan dit metaal. Zwarte schalies ontstaan vooral in de diepzee en bevatten een relatief grote hoeveelheid organisch materiaal. Dat organisch materiaal moet in Precambrische gesteenten afkomstig zijn van afgestorven microorganismen. De concentratie van molybdeen, dat een essentieel sporenelement is voor het leven, geldt als een maatstaf voor de hoeveelheid zuurstof in zowel de oceaan als de atmosfeer.


Molybdeniet (MoS2) is het bekendste molybdeen-mineraal

Ongeveer 2,4 miljard jaar geleden steeg het zuurstofgehalte in de atmosfeer, en een deel daarvan werd door de oceaan opgenomen. Dat schiep voorwaarden voor een toename van het leven in zee, maar die toename vond gedurende bijna 2 miljard jaar niet plaats: de biodiversiteit bleef laag en dieren kwamen pas zo'n 600 miljoen jaar geleden tot ontwikkeling. Om na te gaan of gebrek aan molybdeen de oorzaak van die evolutionaire stagnatie kon zijn, werden de concentraties daarvan in monsters uit tal van zwarte schalies bepaald. Daaruit bleek dat er, in vergelijking met de huidige oceanen, een groot tekort aan opgeloste molybdeenionen moet zijn geweest. Dat betekent ook dat in die tweemiljard jaar de zuurstofconcentratie in de atmosfeer ook betrekkelijk laag moet zijn gebleven, lager in ieder geval dan 1-10% van de huidige concentratie.


Student Clinton Scott (links) met een stuk
zwarte schalie voor het onderzoek


Timothy Lions, de hoogleraar
biogeochemie onder wiens super-
visie het onderzoek plaatsvond


Het onderzoek bevestigde dat de zuurstofconcentratie in de atmosfeer (en daarmee ook in de oceanen) in twee stappen toenam. De eerste stap vond 2,4 miljard jaar geleden plaats, toen het oppervlaktewater door fotosynthese van fytoplankton zuurstofrijker werd terwijl het dieptewater zuurstofarm bleef. De tweede stap vond 600 miljoen jaar geleden plaats toen de gehele oceaan, door nog niet geheel duidelijke oorzaak, zuurstofrijk werd. Het onderzoek van Scott heeft zich toegespitst op wat er gebeurde tussen deze twee stappen.

Referenties:
  • Scott, C., Lyons, T.W., Bekker, A., Shen, Y., Poulton, S.W., Chu, X. & Anbar, A.D., 2008. Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean. Nature 452, p. 456-459.

Foto's van de onderzoekers: University of California Riverside.


Copyright NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl