Uma equipe de cientistas internacionais, incluindo pesquisadores da Universidade de St. Andrews, Syracuse University e Royal Holloway, Universidade de Londres - demonstrou uma nova fonte de alimento para os primeiros anos de vida no planeta.

A vida na Terra depende da disponibilidade de elementos críticos como nitrogênio e fósforo. Esses elementos nutrientes são onipresentes em todas as formas de vida, pois são necessários para a formação de DNA, os projetos de vida, e proteínas, a maquinaria. Eles são originalmente provenientes de rochas e da atmosfera, portanto, sua disponibilidade para a vida flutuou junto com mudanças significativas na química dos ambientes da superfície da Terra ao longo do tempo geológico.

A pesquisa, publicado em Nature Geoscience , revela como o fornecimento desses elementos impactou diretamente o crescimento da atmosfera rica em oxigênio da Terra e foram a chave para a evolução da vida na Terra.

A mudança mais dramática na história da Terra seguiu a evolução da fotossíntese oxigenada, que transformou fundamentalmente o planeta, fornecendo uma fonte de carbono para a biosfera e uma fonte de oxigênio para a atmosfera, o último culminando no Grande Evento de Oxidação (GOE) há cerca de 2,3 bilhões de anos.

Apesar da importância crítica dos nutrientes para a vida, a disponibilidade de nitrogênio e fósforo nos oceanos pré-GOE não é bem compreendida, particularmente como o suprimento desses elementos impulsionou e / ou respondeu à oxigenação planetária.

Usando amostras de rochas excepcionalmente bem preservadas que foram associadas às primeiras evidências de fotossíntese oxigenada há 2,7 bilhões de anos, a equipe de pesquisadores examinou o ciclo inicial do nitrogênio da Terra para decifrar feedbacks associados aos estágios iniciais da oxigenação planetária.

“Há pouquíssimas rochas disponíveis neste intervalo de tempo que sejam adequadas para o tipo de análises que realizamos. A maioria das rochas com essa idade foram deformadas e aquecidas durante 2,7 bilhões de anos de atividade das placas tectônicas, renderizando os sinais originais de vida perdida, "diz Christopher Junium, professor associado de Ciências da Terra na Faculdade de Artes e Ciências.

As amostras de rocha mostraram a primeira evidência direta do acúmulo de uma grande poça de amônio nos oceanos pré-GOE. Este amônio teria fornecido uma ampla fonte de nitrogênio para abastecer a biosfera primitiva e a produção de oxigênio associada.

O líder da equipe de pesquisa Aubrey Zerkle, leitor da Escola de Ciências da Terra e Ambientais da Universidade de St Andrews, diz:"Hoje pensamos no amônio como o odor desagradável em nossos produtos de limpeza, mas teria servido como um buffet livre para os primeiros organismos geradores de oxigênio, uma melhoria significativa nas sucatas de lixo em que dependiam no início da história da Terra. "

Além de ajudar os cientistas a entender melhor o papel do ciclo do nitrogênio na oxigenação global, as novas descobertas também fornecem contexto para outros feedbacks de nutrientes durante o início da evolução planetária.

"Está se tornando cada vez mais claro que o jogo da limitação de nutrientes oscilou para frente e para trás ao longo da história da Terra, à medida que a vida evoluiu e as condições mudaram, "Junium diz.

Surpreendentemente, evidências de oxigenação atmosférica significativa não aparecem até 400 milhões de anos depois, o que significa que algum outro nutriente, como o fósforo, deve ter sido importante na definição do ritmo evolutivo.