Câtă viață a existat vreodată pe Pământ? Oamenii de știință au descoperit care este trecutul și viitorul planetei noastre
Câtă viață a fost pe această planetă de la prima celulă de pe Pământ? Și câtă viață va exista vreodată pe Pământ?
Toate organismele sunt formate din celule vii. Deși este dificil de identificat cu exactitate când au apărut primele celule, cele mai bune estimări ale geologilor sugerează că cel puțin acum 3,8 miliarde de ani. Dar câtă viață a fost pe această planetă de la prima celulă de pe Pământ? Și câtă viață va exista vreodată pe Pământ?
Câtă viață a fost pe Pământ
Într-un nou studiu, publicat în Current Biology, cercetătorii de la Institutul de Științe Weizmann și de la Colegiul Smith s-au gândit la aceste mari întrebări.
În fiecare an, aproximativ 200 de miliarde de tone de carbon sunt absorbite prin ceea ce este cunoscut sub numele de producție primară. În timpul producției primare, carbonul anorganic – cum ar fi dioxidul de carbon din atmosferă și bicarbonatul din ocean – este folosit pentru energie și pentru a construi moleculele organice de care are nevoie viața.
Astăzi, cel mai notabil contributor la acest efort este fotosinteza oxigenată, unde lumina soarelui și apa sunt ingrediente cheie. Cu toate acestea, descifrarea ratelor anterioare de producție primară a fost o sarcină dificilă. În locul unei mașini a timpului, oamenii de știință se bazează pe indicii lăsate în rocile sedimentare antice pentru a reconstrui mediile trecute.
În cazul producției primare, compoziția izotopică a oxigenului sub formă de sulfat în zăcămintele de sare antice permite efectuarea unor astfel de estimări.
În studiul menționat, s-au compilat toate estimările anterioare ale producției primare antice derivate prin metoda de mai sus, precum și multe altele. Rezultatul acestui recensământ al productivității a fost că oamenii de știință au putut estima că 100 de chintilioane (sau 100 de miliarde de miliarde) de tone de carbon au trecut prin producția primară de la originea vieții.
Numerele mari ca acesta sunt greu de imaginat; 100 de chintilioane de tone de carbon reprezintă de aproximativ 100 de ori cantitatea de carbon conținută în Pământ, o performanță destul de impresionantă pentru producătorii primari ai Pământului.
Astăzi, producția primară este realizată în principal de plante de pe uscat și de microorganisme marine, cum ar fi algele și cianobacteriile. În trecut, proporția acestor contribuabili majori era foarte diferită; în cazul istoriei celei mai timpurii a Pământului, producția primară a fost condusă în principal de un grup complet diferit de organisme care nu se bazează pe fotosinteza oxigenată pentru a rămâne în viață.
O combinație de tehnici diferite a reușit să dea o idee despre când diferiții producători primari au fost cei mai activi în trecutul Pământului. Exemple de astfel de tehnici includ identificarea celor mai vechi păduri sau utilizarea fosilelor moleculare, numite biomarkeri.
În studiul acesta, s-au folosit aceste informații pentru a explora ce organisme au contribuit cel mai mult la producția primară istorică a Pământului. S-a descoperit că, deși au întârziat la fața locului, plantele terestre au contribuit probabil cel mai mult. Cu toate acestea, este, de asemenea, foarte plauzibil că cianobacteriile au contribuit cel mai mult.
Determinând cât de multă producție primară a avut loc vreodată și identificând ce organisme au fost responsabile pentru aceasta, cercetătorii au putut estima, de asemenea, câtă viață a existat vreodată pe Pământ. Astăzi, s-ar putea aproxima câți oameni există în funcție de cantitatea de mâncare consumată. În mod similar, s-a putut calibra un raport dintre producția primară și câte celule există în mediul modern.
În ciuda variabilității mari a numărului de celule per organism și a dimensiunilor diferitelor celule, astfel de complicații devin secundare, deoarece microbii unicelulari domină populațiile globale de celule. În cele din urmă, s-a putut estima că aproximativ 1030 (10 noninilioane) de celule există astăzi și că între 1039 (un duodecilion) și 1040 de celule au existat vreodată pe Pământ.
Câtă viață va avea vreodată Pământul?
Cu excepția capacității de a muta Pământul pe orbita unei stele mai tinere, durata de viață a biosferei Pământului este limitată. Acest fapt morbid este o consecință a ciclului de viață a stelelor noastre. De la naștere, soarele a devenit încet mai strălucitor în ultimele patru miliarde și jumătate de ani, deoarece hidrogenul a fost transformat în heliu în miezul său.
În viitor, peste două miliarde de ani, toate sistemele de siguranță biogeochimice care mențin Pământul locuibil vor fi împinse dincolo de limitele lor. În primul rând, plantele terestre vor muri, iar apoi, în cele din urmă, oceanele vor fierbe, iar Pământul va fi din nou o planetă stâncoasă în mare parte lipsită de viață, așa cum era la începuturi.
Dar până atunci, câtă viață va găzdui Pământul pe întreaga sa viață locuibilă? Proiectând nivelurile actuale de productivitate primară, s-a estimat că aproximativ 1040 de celule vor ocupa Pământul.
Cu doar câteva decenii în urmă, exoplanetele (planete care orbitează în jurul altor stele) erau doar o ipoteză. Acum cercetătorii sunt capabili nu numai să le detecteze, ci și să descrie multe aspecte ale miilor de lumi îndepărtate din jurul stelelor îndepărtate.
Vezi și: Ciudățenia din centrul Pământului: ce ar fi descoperit oamenii de știință