Wikipedia

Peristiwa Pengoksidaan Besar

Peningkatan mendadak paras oksigen atmosfera pada era Paleoproterozoik

Peristiwa Pengoksidaan Besar (PPB) atau Peristiwa Pengoksigenan Besar, juga dikenali sebagai Bencana Oksigen, Revolusi Oksigen, Krisis Oksigen atau Malapetaka Oksigen[2] merupakan suatu tempoh masa pada era Paleoproterozoik apabila atmosfera dan lautan cetek di Bumi mula mengalami peningkatan dari segi kepekatan oksigen.[3] Perkara ini mula berlaku kira-kira 2.460–2.426 Ga (bilion tahun) dahulu semasa tempoh Sideros dan berakhir kira-kira 2.060 Ga lalu semasa tempoh Riasia.[4] Bukti-bukti geologi, isotop, dan kimia menunjukkan bahawa bentuk molekul oksigen yang terhasil secara biologi (dioksigen atau O2) mula terkumpul di atmosfera Bumi dan mengubah sifat atmosfera daripada atmosfera berpenurun lemah kepada atmosfera beroksida,[5] dengan tahap oksigen setinggi 10% daripada paras atmosfera semasa menjelang akhir PPB.[6]

Skala masa
Pengumpulan O2 terkumpul pada atmosfera Bumi. Garis merah dan garis hijau masing-masing mewakili julat anggaran apabila masa diukur dalam tempoh masa bilion tahun dahulu (Ga).
  • Tahap 1 (3.85–2.45 Ga): Secara praktikalnya hampir tiada O2 yang wujud dalam atmosfera. Lautan kebanyakannya bersifat anoksia, dengan kebarangkalian sedikit sahaja O2 yang wujud pada laut yang cetek kedalamanya.
  • Tahap 2 (2.45–1.85 Ga): O2 terhasil dan parasnya di atmosfera meningkat sehingga ke antara 0.02 ke 0.04 atm, tetapi diserap ke dalam air laut dan batuan dasar laut.
  • Tahap 3 (1.85–0.85 Ga): O2 mula untuk mengalami proses penyahgasan daripada lautan, tetapi kemudiannya diserap kembali oleh permukaan daratan. Tiada perubahan ketara dalam paras oksigen.
  • Tahap 4 dan tahap 5 (0.85 Ga – masa kini): Takungan-takungan O2 lain telah penuh; dan gas oksigen mula mengumpul pada atmosfera.[1]

Suntikan oksigen bebas yang sangat reaktif secara tiba-tiba pada atmosfera Bumi adalah bersifat toksik terhadap biosfera anaerob pada ketika itu. Hal ini mungkin telah menyebabkan kepupusan pelbagai organisma di Bumi, yang kebanyakannya merupakan koloni-koloni organisma arkea. Koloni-koloni tersebut menggunakan retinaldehid untuk menyerap tenaga cahaya pada spektrum hijau dan menjana tenaga melalui fotosintesis anoksigen (sila lihat hipotesis Bumi Ungu). Walaupun peristiwa tersebut disimpulkan telah membentuk suatu peristiwa kepupusan besar-besaran,[7] namun disebakan oleh kesukaran besar dari segi peninjauan terhadap kelimpahan organisma mikroskop di samping usia saki-baki fosil yang terlalu ekstrim, Peristiwa Pengoksidaan Besar biasanya tidak diletakkan di bawah senarai "kepupusan besar-besaran" konvensional yang secara tersirat terhad kepada peristiwa pada eon Fanerozoik. Walau apa pun, data geokimia isotop daripada mineral sulfat telah memberikan tafsiran yang menunjukkan pengurangan >80% saiz biosfera yang dikaitkan dengan perubahan bekalan nutrien pada penghujung PPB.[8]

PPB ditafsir berpunca daripada sianobakteria yang menjalankan fotosintesis berasaskan porfirin sehingga menghasilkan dioksigen sebagai bahan sampingan. Paras oksigen yang semakin meningkat akhirnya mengurangkan kapasiti penurunan sebatian ferus, hidrogen sulfida dan metana atmosfera, ditambah pula dengan pengglasieran berperingkat global, maka berlakunya pemusnahan tikar mikrob di serata permukaan Bumi. Organisma arkea yang masih hidup kemudiannya menyesuaikan diri mereka melalui penjalinan hubungan simbiogenesis dengan organisma proteobakteria aerob (yang menjadi endosimbion dan berevolusi menjadi mitokondria) mungkin telah membawa kepada kebangkitan organisma eukariot serta evolusi bentuk kehidupan multisel yang seterusnya.[9][10][11]

Rujukan

sunting
  1. ^ Holland, Heinrich D. (19 May 2006). "The oxygenation of the atmosphere and oceans". Philosophical Transactions of the Royal Society: Biological Sciences. 361 (1470): 903–915. doi:10.1098/rstb.2006.1838. PMC 1578726. PMID 16754606.
  2. ^ Margulis, Lynn; Sagan, Dorion (1986). "Chapter 6, "The Oxygen Holocaust"". Microcosmos: Four Billion Years of Microbial Evolution. California: University of California Press. m/s. 99. ISBN 9780520210646.
  3. ^ Lyons, Timothy W.; Reinhard, Christopher T.; Planavsky, Noah J. (February 2014). "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere". Nature. 506 (7488): 307–315. Bibcode:2014Natur.506..307L. doi:10.1038/nature13068. PMID 24553238.
  4. ^ Gumsley, Ashley P.; Chamberlain, Kevin R.; Bleeker, Wouter; Söderlund, Ulf; De Kock, Michiel O.; Larsson, Emilie R.; Bekker, Andrey (6 February 2017). "Timing and tempo of the Great Oxidation Event". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (dalam bahasa Inggeris). 114 (8): 1811–1816. doi:10.1073/pnas.1608824114. ISSN 0027-8424. PMC 5338422. PMID 28167763.
  5. ^ Sosa Torres, Martha E.; Saucedo-Vázquez, Juan P.; Kroneck, Peter M.H. (2015). "The Magic of Dioxygen". Dalam Kroneck, Peter M.H.; Sosa Torres, Martha E. (penyunting). Sustaining Life on Planet Earth: Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases. Metal Ions in Life Sciences volume 15. 15. Springer. m/s. 1–12. doi:10.1007/978-3-319-12415-5_1. ISBN 978-3-319-12414-8. PMID 25707464.
  6. ^ Ossa Ossa, Frantz; Spangenberg, Jorge E.; Bekker, Andrey; König, Stephan; Stüeken, Eva E.; Hofmann, Axel; Poulton, Simon W.; Yierpan, Aierken; Varas-Reus, Maria I. (15 September 2022). "Moderate levels of oxygenation during the late stage of Earth's Great Oxidation Event". Earth and Planetary Science Letters. 594: 117716. doi:10.1016/j.epsl.2022.117716. |hdl-access= requires |hdl= (bantuan)
  7. ^ Plait, Phil (28 July 2014). "Poisoned Planet". Slate. Dicapai pada 8 July 2019.
  8. ^ Hodgskiss, Malcolm S. W.; Crockford, Peter W.; Peng, Yongbo; Wing, Boswell A.; Horner, Tristan J. (2019-08-27). "A productivity collapse to end Earth's Great Oxidation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (dalam bahasa Inggeris). 116 (35): 17207–17212. doi:10.1073/pnas.1900325116. ISSN 0027-8424. PMC 6717284. PMID 31405980.
  9. ^ Schirrmeister, Bettina E.; de Vos, Jurriaan M.; Antonelli, Alexandre; Bagheri, Homayoun C. (29 January 2013). "Evolution of multicellularity coincided with increased diversification of cyanobacteria and the Great Oxidation Event". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (5): 1791–1796. Bibcode:2013PNAS..110.1791S. doi:10.1073/pnas.1209927110. PMC 3562814. PMID 23319632.
  10. ^ Crockford, Peter W.; Kunzmann, Marcus; Bekker, Andrey; Hayles, Justin; Bao, Huiming; Halverson, Galen P.; Peng, Yongbo; Bui, Thi H.; Cox, Grant M. (2019-05-20). "Claypool continued: Extending the isotopic record of sedimentary sulfate". Chemical Geology. 513: 200–225. doi:10.1016/j.chemgeo.2019.02.030. ISSN 0009-2541.
  11. ^ Crockford, Peter W.; Bar On, Yinon M.; Ward, Luce M.; Milo, Ron; Halevy, Itay (November 2023). "The geologic history of primary productivity". Current Biology (dalam bahasa Inggeris). 33 (21): 4741–4750.e5. doi:10.1016/j.cub.2023.09.040. PMID 37827153 Check |pmid= value (bantuan).

Pautan luar

sunting
Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Peristiwa_Pengoksidaan_Besar&oldid=6186558"