हमारा ग्रह एक जटिल प्रणाली है जो 4.5 अरब से अधिक वर्षों से गतिशील रूप से विकसित हो रही है। इस प्रणाली के सभी घटक (पृथ्वी का ठोस शरीर, जलमंडल, वायुमंडल, जीवमंडल), एक दूसरे के साथ बातचीत करते हुए, एक जटिल, कभी-कभी गैर-स्पष्ट संबंध में लगातार बदलते रहते हैं। आधुनिक पृथ्वी इस लंबे विकास का एक मध्यवर्ती परिणाम है।
प्रणाली के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है कि पृथ्वी - वायुमंडल, जो स्थलमंडल के साथ सीधे संपर्क में है, और पानी के खोल के साथ, और जीवमंडल के साथ, और सौर विकिरण के साथ। हमारे ग्रह के विकास के कुछ चरणों में, दूरगामी परिणामों के साथ वातावरण में बहुत महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं। ऐसे ही एक वैश्विक परिवर्तन को ऑक्सीजन तबाही कहा जाता है। पृथ्वी के इतिहास में इस घटना का महत्व असाधारण रूप से महान है। आखिरकार, यह उसके साथ था कि ग्रह पर जीवन का आगे का विकास जुड़ा था।
ऑक्सीजन आपदा क्या है
यह शब्द 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध की शुरुआत में उत्पन्न हुआ, जब प्रीकैम्ब्रियन अवसादन की प्रक्रियाओं के अध्ययन के आधार पर,इसकी वर्तमान मात्रा (पाश्चर अंक) के 1% तक ऑक्सीजन सामग्री में अचानक वृद्धि के बारे में निष्कर्ष। नतीजतन, वातावरण ने लगातार ऑक्सीकरण चरित्र ग्रहण किया। यह, बदले में, जीवन रूपों के विकास के लिए प्रेरित हुआ जो एंजाइमेटिक किण्वन (ग्लाइकोलिसिस) के बजाय अधिक कुशल ऑक्सीजन श्वसन का उपयोग करते हैं।
आधुनिक शोध ने पहले से मौजूद सिद्धांत में महत्वपूर्ण सुधार किए हैं, यह दिखाते हुए कि आर्कियन-प्रोटेरोज़ोइक सीमा से पहले और बाद में पृथ्वी पर ऑक्सीजन सामग्री में काफी उतार-चढ़ाव आया है, और सामान्य तौर पर वातावरण का इतिहास पहले की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। सोचा।
प्राचीन वातावरण और आदिम जीवन की गतिविधियाँ
वायुमंडल की प्राथमिक संरचना को पूर्ण सटीकता के साथ स्थापित नहीं किया जा सकता है, और यह उस युग में स्थिर होने की संभावना नहीं थी, लेकिन यह स्पष्ट है कि यह ज्वालामुखी गैसों और चट्टानों के साथ उनकी बातचीत के उत्पादों पर आधारित था। पृथ्वी की सतह का। यह महत्वपूर्ण है कि उनमें से ऑक्सीजन नहीं हो सकता - यह ज्वालामुखी उत्पाद नहीं है। इस प्रकार प्रारंभिक वातावरण पुनर्स्थापनात्मक था। लगभग सभी वायुमंडलीय ऑक्सीजन बायोजेनिक मूल के हैं।
जियोकेमिकल और सूर्यातप की स्थितियों ने संभवतः प्रोकैरियोटिक जीवों के मैट-स्तरित समुदायों के निर्माण में योगदान दिया, और उनमें से कुछ पहले से ही प्रकाश संश्लेषण (पहले एनोक्सीजेनिक, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड पर आधारित) कर सकते थे। बहुत जल्द, जाहिरा तौर पर पहले से ही आर्कियन के पहले भाग में, साइनोबैक्टीरिया ने उच्च-ऊर्जा ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण में महारत हासिल की,जो उस प्रक्रिया का अपराधी बन गया, जिसे पृथ्वी पर ऑक्सीजन तबाही का नाम मिला।
आर्कियन में पानी, वातावरण और ऑक्सीजन
यह याद रखना चाहिए कि आदिम परिदृश्य मुख्य रूप से इस तथ्य से प्रतिष्ठित था कि पौधों की अनुपस्थिति के कारण भूमि के गहन क्षरण के कारण उस युग के लिए स्थिर भूमि-समुद्र सीमा की बात करना शायद ही वैध है।. यह कल्पना करना अधिक सही होगा कि विशाल क्षेत्रों में अक्सर अत्यधिक अस्थिर समुद्र तट से बाढ़ आती है, जैसे साइनोबैक्टीरियल मैट के अस्तित्व के लिए स्थितियां थीं।
उनके द्वारा छोड़ी गई ऑक्सीजन - अपशिष्ट उत्पाद - समुद्र में और नीचे और फिर पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों में प्रवेश कर गए। पानी में, उन्होंने घुलित धातुओं, मुख्य रूप से लोहे, वातावरण में - गैसों का ऑक्सीकरण किया, जो इसका हिस्सा थीं। इसके अलावा, यह कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था। ऑक्सीजन का कोई संचय नहीं हुआ, इसकी सांद्रता में केवल स्थानीय वृद्धि हुई।
ऑक्सीकरण वाले वातावरण की लंबी स्थापना
वर्तमान में, आर्कियन के अंत की ऑक्सीजन वृद्धि पृथ्वी के टेक्टोनिक शासन में परिवर्तन (वास्तविक महाद्वीपीय क्रस्ट का गठन और प्लेट टेक्टोनिक्स के गठन) और ज्वालामुखी गतिविधि की प्रकृति में परिवर्तन के कारण जुड़ी हुई है उन्हें। इसके परिणामस्वरूप ग्रीनहाउस प्रभाव में कमी आई और एक लंबी ह्यूरॉन हिमनदी हुई, जो 2.1 से 2.4 बिलियन वर्षों तक चली। यह भी ज्ञात है कि कूद (लगभग 2 अरब साल पहले) के बाद ऑक्सीजन की मात्रा में गिरावट आई थी, जिसके कारण अभी भी स्पष्ट नहीं हैं।
लगभग पूरे प्रोटेरोज़ोइक के दौरान, 800 मिलियन वर्ष पहले तक, वायुमंडल में ऑक्सीजन की सांद्रता में उतार-चढ़ाव होता था, शेष, हालांकि, औसतन बहुत कम, हालांकि पहले से ही आर्कियन की तुलना में अधिक है। यह माना जाता है कि वातावरण की ऐसी अस्थिर संरचना न केवल जैविक गतिविधि से जुड़ी है, बल्कि काफी हद तक विवर्तनिक घटनाओं और ज्वालामुखी के शासन से भी जुड़ी है। हम कह सकते हैं कि पृथ्वी के इतिहास में ऑक्सीजन की तबाही लगभग 2 अरब वर्षों तक फैली रही - यह इतनी लंबी जटिल प्रक्रिया के रूप में एक घटना नहीं थी।
जीवन और ऑक्सीजन
प्रकाश संश्लेषण के उपोत्पाद के रूप में समुद्र और वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति ने जीवन में इस जहरीली गैस को आत्मसात करने और उपयोग करने में सक्षम एरोबिक जीवों का विकास किया है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य की व्याख्या करता है कि ऑक्सीजन इतनी लंबी अवधि के लिए जमा नहीं हुई थी: इसका उपयोग करने के लिए जीवन रूप बहुत जल्दी प्रकट हुए।
आर्कियन-प्रोटेरोज़ोइक सीमा पर ऑक्सीजन फटने का संबंध तथाकथित लोमागुंडी-यतुलियन घटना से है, जो कार्बन का एक आइसोटोप विसंगति है जो कार्बनिक चक्र से होकर गुजरा है। यह संभव है कि इस उछाल के कारण प्रारंभिक एरोबिक जीवन का उदय हुआ, जैसा कि लगभग 2.1 अरब साल पहले के फ्रैंकविले बायोटा द्वारा उदाहरण दिया गया था, जिसमें माना जाता है कि पृथ्वी पर पहले आदिम बहुकोशिकीय जीव शामिल हैं।
जल्द ही, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ऑक्सीजन की मात्रा कम हो गई और फिर काफी कम मूल्यों के आसपास उतार-चढ़ाव आया। शायद जीवन की एक चमक जिसने ऑक्सीजन की खपत को बढ़ा दिया,जो अभी भी बहुत छोटा था, इस गिरावट में एक निश्चित भूमिका निभाई? भविष्य में, हालांकि, कुछ प्रकार के "ऑक्सीजन पॉकेट्स" उत्पन्न होने के लिए बाध्य थे, जहां एरोबिक जीवन काफी आराम से मौजूद था और "बहुकोशिकीय स्तर तक पहुंचने" के लिए बार-बार प्रयास किए।
ऑक्सीजन आपदा के परिणाम और महत्व
तो, वातावरण की संरचना में वैश्विक परिवर्तन, जैसा कि यह निकला, विनाशकारी नहीं था। हालांकि, उनके परिणामों ने वास्तव में हमारे ग्रह को मौलिक रूप से बदल दिया।
जीवन रूपों का उदय हुआ जो अत्यधिक कुशल ऑक्सीजन श्वसन पर अपनी जीवन गतिविधि का निर्माण करते हैं, जिसने जीवमंडल की बाद की गुणात्मक जटिलता के लिए पूर्व शर्त बनाई। बदले में, यह पृथ्वी के वायुमंडल की ओजोन परत के निर्माण के बिना संभव नहीं होता - इसमें मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति का एक और परिणाम।
इसके अलावा, कई अवायवीय जीव अपने आवास में इस आक्रामक गैस की उपस्थिति के अनुकूल नहीं हो सके और मर गए, जबकि अन्य को ऑक्सीजन मुक्त "जेब" में रहने के लिए खुद को सीमित करने के लिए मजबूर होना पड़ा। सोवियत और रूसी वैज्ञानिक, माइक्रोबायोलॉजिस्ट जी.ए. ज़ावरज़िन की आलंकारिक अभिव्यक्ति के अनुसार, ऑक्सीजन की तबाही के परिणामस्वरूप जीवमंडल "अंदर बाहर निकला"। इसका परिणाम प्रोटेरोज़ोइक के अंत में दूसरी महान ऑक्सीजन घटना थी, जिसके परिणामस्वरूप बहुकोशिकीय जीवन का अंतिम गठन हुआ।
