Mysterium næsten løst: Nu ved vi, hvordan liv trak vejret, før atmosfæren blev fyldt med ilt

Mikroorganismer indåndede stoffet arsen, der normalt betragtes som giftigt.

Det er her i søen 'Laguna La Brava' i det nordlige Chile, at amerikanske forskere har fundet de mikroorganismer, der trækker arsen ind i cellerne stedet for ilt. (© Outdoors.cl)

Alle dyr og planter er afhængige af ilt for at overleve.

Heldigvis er der masser af ilt i atmosfæren, så det er slet ikke noget problem. Der er ilt nok til alle.

Men sådan har det ikke altid været.

Faktisk begyndte der først for alvor at komme ilt i Jordens atmosfære for omkring 2,4 milliarder år siden. Det havde livet dog ikke tid til at vente på, og for 3,8 milliarder år siden - altså mere end en milliard år før ilten begyndte at strømme ud i atmosfæren - svømmede små, simple encellede organismer, også kaldt mikroorganismer, rundt i havet.

Det har dog indtil nu været et mysterium, hvordan livet så kunne “trække vejret”.

Fælles for begge er, at de trives i et miljø, hvor der ingen ilt er overhovedet. I stedet bruger de grundstoffet arsen til at trække vejret.

Opdagelsen glæder Tue Hassenkam, som forsker i livets oprindelse på Københavns Universitet.

- Resultaterne er meget cool. De viser, at mikroorganismer også dengang kunne leve af arsen. Noget, vi ikke har fået bevist før, siger han.

Kemisk reaktion nødvendig for livet

For alt liv gælder det, at dets celler skal bruge energi for at overleve.

Dyrs og planters celler har brug for ilt til at nedbryde de sukkerstoffer, vi får fra maden, som bliver til det brændstof, cellerne kører på.

De mikroorganismer, som forskerne har fundet i en sø i Chile, kan derimod undvære ilt. I stedet bruger de arsen til omsætte sukkerstoffer til brændstof.

Og måske forklarer det, hvordan livet kunne opstå og overleve i en verden uden særlig meget ilt.

Dansk forsker: 'Amerikanerne overfortolker resultaterne'

Ilt og arsen er dog ikke den eneste måde, at livet kan “trække vejret på”. Også svovl, jern eller brint kan bruges til at nedbryde sukkerstoffer, forklarer Tue Hassenkam.

Selvom han er fascineret af amerikanernes opdagelse, mener han, at de overfortolker resultaterne.

- Fordi de har fundet mikroorganismer, der bruger arsen til at omsætte sukkerstoffer, betyder det ikke, at det var de eneste organismer, der levede på det tidspunkt, siger han og fortsætter:

- Der kan sagtens have været organismer, der brugte jern, svovl eller brint. Det kender vi også såkaldte organismer, der kan i dag.

Faktisk vurderer han, at det er mere sandsynligt, at jern har spillet en stor rolle for det første liv, da der er langt mere jern tilgængeligt her på Jorden sammenlignet med arsen.

Sten afslører detaljer om det allertidligste liv

De amerikanske forskere mener, at de har løst mysteriet om, hvordan det tidlige liv trak vejret, fordi de i ældgamle klippeformationer kan se rester efter organismer, der har trukket vejret ved hjælp af arsen og svovl.

Der er dog intet jern eller brint i klipperne, men det betyder ikke, at der ikke også har været liv, der omsætte energi ved hjælp af de to grundstoffer, understreger Tue Hassenkam.

- Meget af det, vi ved om det helt tidlige liv, har vi fra de såkaldte stromatolitter. Det er tynde lag af mineraler, som det tidlige liv har efterladt, siger han og fortsætter:

- Derfor kan der jo sagtens have levet andre organismer, vi ikke har fundet spor efter endnu.

Det er altså med andre ord stadig uvist, hvilke organismer der kom først. Noget tyder dog på, at der har levet flere typer på samme tid, vurderer Tue Hassenkam.

Den store ilteksplosion

I mere end en milliard år svømmede mikroorganismer rundt og trak vejret ved hjælp af jern, arsen eller en række andre grundstoffer.

Men for 2,4 milliarder år siden skete der så noget, man kalder for den store iltkatastrofe.

En type bakterier kaldet cyanobakterier havde lært at lave fotosyntese og begyndte at sende store mængder ilt ud i atmosfæren.

Og selvom ilten kun nåede op på omkring 5 procent af atmosfæren, dræbte den næsten alle de organismer, der levede på det tidspunkt, forklarer Tue Hassenkam.

- På den lange bane betød det heldigvis, at mere avanceret liv udviklede sig. Iltniveauet i atmosfæren blev ved med at stige, indtil det toppede for 200 millioner år siden, hvor dinosaurerne levede, siger han.

Mens dinosaurerne gik rundt på jorden, bestod atmosfæren af 35 procent ilt. Det gjorde blandt andet, at insekterne kunne blive meget større.

- I dag er der omkring 20 procent ilt i atmosfæren, og derfor er insekterne meget mindre. De trækker nemlig ikke vejret som os, men er afhængig af, at ilten strømmer ind i kroppen af sig selv. Derfor kan de vokse sig større, hvis der er mere ilt i luften, siger han og fortsætter:

- Man kan altså sige, at det skiftende iltniveau har haft en kæmpe betydning gennem hele livets historie.

Mere fra dr.dk

Facebook
Twitter