Happi rytmittää elämän menoa

Eliöiden elinolosuhteisiin maapallolla ovat 3,8 miljardin vuoden aikana vaikuttaneet niin asteroidit, tulivuorenpurkaukset kuin jääkaudet ja muutkin ilmastonmuutokset, mutta mikään niistä ei ehkä sittenkään ole ollut ratkaisevin tekijä. Tärkein elämän kehityksen vaikuttanut seikka näyttää olleen happi ja sen määrän vaihtelu. Maan varhaislapsuudessa 4,5 miljardia vuotta sitten ilmakehässä ja merissä ei ollut happea juuri lainkaan. Kaksi miljardia vuotta myöhemmin yhteyttävät syanobakteerit olivat hapettaneet ilmakehän, ja pian sen jälkeen syntyivät nykyeliöiden kantamuodot, monisoluiset levät. Sen jälkeen evoluutio näyttää polkeneen pitkään paikallaan, kunnes noin 500 miljoonaa vuotta sitten meret ensimmäistä kertaa tulivat happipitoisiksi pohjaa myöten. Silloin syntyivät varsinaiset monisoluiset eläimet. Sen jälkeenkin happi on tahdittanut evoluutiota. Hapen määrän lisääntyminen käynnisti kambrikauden räjähdyksen, joka moninkertaisti eliöstön, ja kun hapen määrä väheni, alkoi hirmuliskojen valtakausi. Kun taas nisäkkäät pääsivät hallitsevaan asemaan, niiden koko suureni ilman happipitoisuuden mukana.

Taustamateriaali
Alla on lueteltu artikkelin lähdeaineisto. Lähdeluettelon avulla lukijat voivat halutessaan etsiä lisätietoja.

Toimitus ei anna artikkeleja varten haastateltujen tutkijoiden tai artikkelin kirjoittajien yhteystietoja.

Magazines:
Nature, vol 448, 30.8.07, p. 1005-1006: ”Oxygen’s rise reduced”.
Nature, vol 448, 30.8.07, p. 1003-1036: ”Increased subaerial volkanism and the rise of oxygen 2.5. billion years ago”.
Nature, vol 449, 11.10.07, p. 706-708”: ”Isotopic evidence for Mesoarchaen anoxia and changing atmospheric sulphur chemistry”.
Science, vol 317, 28.9.07, p. 1900-1906: ”Late archean biosphere oxygenation and atmospheric evolution”.
Nature, vol 451, 17.1.08, p.277-278: ”The rise of atmospheric oxygen”.
Science, vol. 297, 16.8.02, p. 1137-1141: ””Proterozoic ocean chemistry and evolution: A bioorganic bridge?”.
Science, vol 297, 16.8.02, p. 1104-1105: ”Could poor nutrition have held life back?”
Nature, vol 431, 9.9.04, p. 173-177: ”The transition to a sulphidic ocean 1.84 billion years ago”.
Nature, vol 437, 6.10.05, p. 826-827: ”Sea change in sediments”.
Science, vol 311, 10.3.06, p. 1446-1449: ”Late precambrian oxygenation; inception of the clay mineral factory”.
Nature, vol 444, 7.12.06, p. 744-747: ”Oxygenation of the Ediacaran ocean”.
Science, vol 314, 8.12.06, p. 1529: ”A shot of oxygen to unleash the evolution of animals”.
Science, vol 315, 5.1.07, p. 92-95: ”Late-neoproterozoic deep-ocean oxygenation and the rise of animal life”.
Nature, vol 452, 27.3.08, p. 456-458: ”Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean.
Science, vol 321, 15.8.08., p. 923-924: ”Ironing out ocean chemistry at the dawn of animal life”.
Science, vol 321, 15.8.08., p. 947-952: ”Ferruginous conditions dominated later neoproterozoin deep-water chemistry”.
Physical and Biochemical Zoology, 74(5):641-650.2001: ”Interactive effects of rearing temperatures and oxygen on the development of Drosophila melanogaster”.
Annu. Rev. Earth Planet Sci, 2003.31: 105-134: ”Phanerozoic atmospheric oxygen”.
New Scientist 14.12.02., p. 41-43: ”The big O”.
Nature, vol. 436, 14.705, p. 253-256: ”Basic avian pulmary design and flow-through ventilation in non-avian theropod dinosaurs”.
Science, vol 309, 30.9.05, p. 2202-2204: ”The rise of oxygen over the past 205 million years and the evolution of large placental mammals”.
Science, vol 316, 27.4.07, p. 557-558: ”Oxygen and evolution”.
New Scientist, 28.4.07, p. 37-41: ”Oxygen: Breath of life”.
Nature, vol 448, 12.7.07, p. 122-125: ”Reading the book of the death”.