O oxigênio forneceu uma lufada de ar fresco para o estudo da evolução da Terra, cerca de 400 milhões de anos atrás.

Uma equipe de pesquisadores, incluindo um membro do corpo docente e pós-doutorado da Washington University em St. Louis, descobriram que os níveis de oxigênio parecem aumentar quase ao mesmo tempo que um aumento de três vezes na biodiversidade durante o Período Ordoviciano, entre 445 e 485 milhões de anos atrás, de acordo com um estudo publicado em 20 de novembro em Nature Geoscience .

"Essa oxigenação é apoiada por duas abordagens que são, em sua maioria, independentes uma da outra, usando diferentes conjuntos de registros geoquímicos e prevendo que a mesma quantidade de oxigenação ocorreu aproximadamente ao mesmo tempo que a diversificação, "disse Cole Edwards, o investigador principal de um estudo realizado quando ele era um pós-doutorado no laboratório sob o comando do autor sênior do artigo, David Fike, professor associado em Ciências da Terra e Planetárias em Artes e Ciências. Os outros autores são Matthew Saltzman da Ohio State University e Dana Royer da Wesleyan University em Connecticut.

“Fizemos outra ligação entre a biodiversificação e os níveis de oxigênio, mas desta vez durante o Ordoviciano, onde níveis quase modernos de oxigênio foram atingidos cerca de 455 milhões de anos atrás, "disse Edwards, professor assistente em ciências geológicas e ambientais na Appalachian State em Boone, N.C. "Deve ser enfatizado que esta provavelmente não foi a única razão pela qual a diversificação ocorreu naquela época. É provável que outras mudanças - como o resfriamento do oceano, aumento do suprimento de nutrientes para os oceanos e pressões de predação - trabalharam juntos para permitir que a vida animal se diversificasse por milhões de anos. "

Esta explosão de diversidade, reconhecido como o Grande Evento de Biodiversificação Ordoviciano, trouxe o surgimento de várias formas de vida marinha, tremenda mudança nas famílias e tipos de espécies, bem como mudanças na Terra, começando no fundo do oceano. Os impactos de asteróides estavam entre as muitas interrupções estudadas como as razões para tal explosão de mudança. Edwards, Fike e outros queriam continuar investigando a ligação entre os níveis de oxigênio na atmosfera do oceano e os níveis de diversidade dos animais ao longo do tempo.

Estimar esses níveis de oxigênio é particularmente difícil:não há como medir diretamente a composição de antigas atmosferas ou oceanos. As máquinas do tempo existem apenas na ficção.

Usando proxies geoquímicos, dados de alta resolução e assinaturas químicas preservadas em rochas carbonáticas formadas a partir da água do mar, os pesquisadores foram capazes de identificar um aumento de oxigênio durante os períodos médio e tardio do Ordoviciano - e um rápido aumento, em que. Eles citam um aumento de quase 80 por cento nos níveis de oxigênio, onde o oxigênio constituiu cerca de 14 por cento da atmosfera durante o Estágio Darriwiliano (Ordoviciano Médio 460-465 milhões de anos atrás) e aumentou para até 24 por cento da atmosfera em meados de Katian (Ordoviciano tardio 450-455 milhões de anos atrás).

"Este estudo sugere que os níveis de oxigênio atmosférico não alcançaram e mantiveram os níveis modernos por milhões de anos após a explosão do Cambriano, que é tradicionalmente visto como o momento em que a atmosfera do oceano foi oxigenada, "Disse Edwards." Nesta pesquisa, mostramos que a oxigenação da atmosfera e do oceano raso levou milhões de anos, e somente quando os mares rasos tornaram-se progressivamente oxigenados é que os principais impulsos de diversificação puderam ocorrer. "

As assinaturas químicas que serviram como representantes para o carbono inorgânico dissolvido incluíram dados de configurações geológicas que vão desde a Grande Bacia, no oeste dos Estados Unidos, para o norte e leste dos EUA, para o Canadá e seus maritimos, bem como a Argentina no hemisfério sul e a Estônia no hemisfério oriental. Nevada, Utah, Oklahoma, Missouri (New London ao norte e Highway MM ao sul de St. Louis), Iowa, Ohio, West Virginia e Pensilvânia estavam entre os pontos de dados nos EUA.

Os pesquisadores concluíram que não ficou claro se o aumento da oxigenação teve um efeito direto na vida animal, ou mesmo se tivesse um efeito passivo por, dizer, expandindo o ecosspace rico em oxigênio. Portanto, é difícil resolver se a temperatura, o aumento da oxigenação ou qualquer outra coisa serviu como impulsionador para a biodiversificação. Mas as descobertas mostraram que o oxigênio certamente estava aumentando durante os tempos de algumas das maiores mudanças.

"O oxigênio e a vida animal sempre estiveram ligados, mas a maior parte do foco tem sido em como os animais surgiram, "disse Saltzman, professor e diretor da escola de Ciências da Terra no estado de Ohio. "Nosso trabalho sugere que o oxigênio pode ter sido tão importante na compreensão de como os animais se tornaram tão diversos e abundantes."