Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất

Hàng tỷ năm trước, thạch anh vỡ vụn phản ứng với nước, cung cấp điều kiện cần thiết cho tiến hóa của vi sinh vật quang hợp sản sinh phần lớn oxy trong khí quyển ngày nay.


Thạch anh là dạng khoáng chất silicate phổ biến nhất. (Ảnh: Inverse).

Động đất và nhiều quá trình địa chất khác tạo điều kiện cho những phản ứng sản xuất oxy, ảnh hưởng tới quá trình tiến hóa của một số tổ chức sinh vật xuất hiện sớm nhất trên Trái đất. Nhà nghiên cứu Mark Thiemens ở Đại học California, San Diego, và đồng nghiệp nghiền đá thạch anh và để nó tiếp xúc với nước trong điều kiện hóa học tương tự như trên Trái đất trước khi nồng độ oxy tăng cao. Họ sử dụng thạch anh bởi đây là khoáng chất silicate đơn giản và phổ biến nhất, New Scientist hôm 20/3 đưa tin.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy tinh thể bị vỡ trên bề mặt thạch anh có thể phản ứng với nước để hình thành phân tử oxy và nhiều hợp chất chứa oxy khác như hydrogen peroxide. Còn gọi là gốc tự do, những phân tử này rất quan trọng đối với quá trình tiến hóa thuở sơ khai bởi chúng có thể phá hủy ADN và các bộ phận khác của tế bào, theo nhà nghiên cứu Timothy Lyons ở Đại học California, Riverside. Theo ông, sự sống có thể phát triển enzyme từ rất sớm để đối phó với ảnh hưởng có hại của gốc tự do.

Trong tự nhiên, thạch anh và một số khoáng chất silicate khác có thể bị mài xát bởi động đất, xói mòn hoặc băng dịch chuyển. Sau đó, chúng có thể tương tác với nước và tạo ra phân tử oxy. Thiemens và cộng sự ước tính chỉ riêng quá trình địa chấn có thể sản sinh lượng hydrogen peroxide nhiều hơn gấp 100 tỷ lần phản ứng trong khí quyển, một nguồn oxy tiềm năng khác.

Những thích nghi với nguồn oxy từ hoạt động địa chấn có thể giúp một số tổ chức sinh vật sống sót qua thay đổi lớn trong điều kiện hóa học trên Trái đất, đi kèm với Thảm họa oxy. Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình địa chất tương tự xảy ra ở thiên thể khác như bão cát trên sao Hỏa hoặc biến động thủy triều trên mặt trăng Enceladus của sao Thổ cũng có thể tạo ra oxy.

Ngày nay, oxy chiếm khoảng 1/5 khí quyển Trái đất, phần lớn do thực vật và vi sinh vật tạo ra. Có rất ít oxy trong khí quyển cho tới khi nồng độ tăng vọt trong sự kiện Thảm họa oxy cách đây 2,3 - 2,4 tỷ năm do sự lan rộng nhanh chóng của vi sinh vật giải phóng oxy thông qua quang hợp.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng là một tế bào sống cách đây 4,2 tỷ năm, khi Trái đất có những đại dương nóng và rất ít oxy.

Đăng ngày: 28/08/2025
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn

Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"

Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.

Đăng ngày: 28/08/2025
Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Bạn biết không, rắn là một trong những loài có độ phân bổ sinh học tương đối rộng. Chỉ cần có điều kiện phù hợp, rắn chắc chắn sẽ xuất hiện.

Đăng ngày: 27/08/2025
Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc Aghori này thường khỏa thân, dùng sọ người làm cốc, cắn đứt đầu các động vật sống và ngồi thiền trên xác chết.

Đăng ngày: 24/08/2025
Những lễ vật không thể thiếu khi cúng rằm tháng Giêng

Những lễ vật không thể thiếu khi cúng rằm tháng Giêng

Ngày rằm tháng Giêng, ngày trăng tròn dầu tiên của năm mới, theo tục xưa gọi là: Tết Nguyên Tiêu. Vào ngày này người Việt Nam thường đi lễ Chùa, lễ Phật để cầu mong cho sự bình yên, khoẻ mạnh quanh năm.

Đăng ngày: 23/08/2025
Huyền thoại về

Huyền thoại về "con đường tơ lụa" nổi tiếng trong lịch sử

Hiểu hơn về con đường mang theo nhiều điều vĩ đại và chứa đầy sự thú vị mà con người thời xưa đã tạo ra.

Đăng ngày: 21/08/2025
Câu chuyện về vị hoàng đế Anh tàn bạo và thi thể... phát nổ trong đám tang

Câu chuyện về vị hoàng đế Anh tàn bạo và thi thể... phát nổ trong đám tang

Khi William chỉ vừa 8 tuổi, cha ông qua đời, truyền lại ngôi vị cho con. Tuy nhiên các "trò chơi vương quyền" đã diễn ra vô cùng gay cấn và tàn khốc ngay sau đó.

Đăng ngày: 21/08/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News