سیاره زمین همیشه این میزان اکسیژن نداشته است. حدود ۲.۴ میلیارد سال پیش، افزایش سیانوباکتری‌ها (cyanobacteria) و جابه‌جایی صفحات تکتونیکی، حیات تازه‌ای به سیاره ما بخشیدند که به آن رویداد بزرگ اکسیژنی (Great Oxidation Event) گفته می‌شود.
البته حیاتِ وابسته به اکسیژنی که بعد از این رویداد به وجود آمد، برای مدت طولانی دوام نیاورد. امروزه بسیاری از دانشمندان فکر می‌کنند که تکامل حیات در این دوره، فراتر از میزان اکسیژنی که عملا در اتمسفر زمین قابل‌دسترس بوده، رفته است. شواهد کشف‌شده در سال‌های گذشته نشان می‌دهند که این موضوع باعث انقراض ناگهانی و فاجعه‌بار میکروارگانیسم‌ها در حدود دو میلیارد سال پیش شده که بسیار وحشتناک‌تر از انقراض دایناسورها بوده است.
در حالیکه این تئوری در سال‌های اخیر تبدیل به یک نظریه محبوب در بین دانشمندان شده است، اما حالا یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این نظریه ممکن است غلط باشد.
آنالیز سنگ‌های رسوبیِ بسیار قدیمی در روسیه نشان می‌دهد که میلیون‌ها سال بعد از رویداد بزرگ اکسیژنی، شرایط برای ادامه تکامل حیاتِ پیچیده بر روی زمین، نه‌تنها بد نشده بلکه بسیار مناسب نیز بوده است. Kaarel Mänd، دیرینه‌شناس از دانشگاه آلبرتا می‌گوید: “چیزی که ما پیدا کردیم، با نظریه کنونی، در تضاد است. ما شواهد روشنی یافته‌ایم که نشان می‌دهند مقادیر اکسیژن اتمسفر، حتی بعد از پایان شرایط غیرعادیِ رسوب‌گذاری ایزوتوپ‌های کربن، افزایش یافته است. این یافته، دانشمندان را مجبور خواهد کرد تا بار دیگر درباره اینکه چه چیزی باعث ایجاد چرخه‌های کربن و اکسیژن در مراحل اولیه تکامل زمین شدند فکر کنند.”
شواهد مذکور، در داخل سنگ‌های حفاری‌شده در ناحیه Lake Onega در شمال غربی روسیه به دست آمده‌اند. تیم تحقیق، در این محل توانستند ماده باستانی شونگیت (shungite) را کشف کرده‌اند؛ یک ماده معدنی سیاه و براق که متعلق به ۲ میلیارد سال پیش است. این سنگ براق که عمدتا از کربن تشکیل شده، یکی از بهترین نمونه‌هایی است که می‌توان از طریق آن، اطلاعاتی درباره شرایط محیطی زمین در زمان‌های بسیار دور به دست آورد.
در حال حاضر، نظریه پذیرفته‌شده‌ای وجود دارد که می‌گوید افزایش میزان اکسیژن در بیش از ۲ میلیارد سال پیش، منجر به تغییر در ایزوتوپ‌های کربن موجود در سنگ‌های رسوبی شده است که به این اتفاق، رویداد Lomagundi–Jatuli یا LJE گفته می‌شود. در اثر این رویداد مقادیر زیادی از مواد ارگانیک، در داخل رسوبات اقیانوسی دفن شده‌اند و این اتفاق منجر به انتشار اکسیژن اضافی در جو زمین شده است؛ اما بعد از آن، میزان اکسیژن افت کرده است.
اما تیم تحقیق، در داخل این سنگ‌های شونگیت که درست بعد از پایان دوره LJE رسوب کرده‌اند، ردپایی از عناصر مولیبدن (molybdenum)، اورانیوم و رنیوم (rhenium) پیدا کردند که معمولا در اکسیژن فراوان پدید می‌آیند.
مقادیر کشف‌شده از این عناصر در محل، به قدری زیاد بوده است که با هیچ زمانی در تاریخ زمین قابل‌رقابت نیست و شاید تا حدودی قابل‌مقایسه با رسوبات معدنی غنی از موارد ارگانیکِ دوران مدرن باشد. بنابراین اگر عناصر مذکور، در داخل شونگیت رسوب کرده‌اند، پس حتما آن زمان اکسیژن کافی در دسترس بوده است.
تیم تحقیق می‌گوید که این نتیجه‌گیری، بدون شک ما را مجبور به بازنگری نظریات‌مان درباره این دوره آشفته از تاریخ زمین خواهد کرد.
اخیرا مطالعات دیگری نیز موفق به کشف فسیل‌های یوکاریوت (eukaryotic) با قدمت ۲.۱ میلیارد ساله شده‌اند که متعلق به این دوره کاهش میزان اکسیژن در جو زمین هستند.
البته حتی اگر یافته‌های مطالعه جدید درست باشند این بدین معنی نیست که میزان اکسیژن هرگز کاهش نیافته است. بلکه این یافته‌ها نشان می‌دهند که اقیانوس‌های زمین بعد از دوره GOE، به مدت طولانی‌تری اکسیژینه شده‌اند.
تیم تحقیق می‌گویند که کشف ایزوتوپ‌های اورانیوم در نمونه‌های شونگیت را به‌راحتی می‌توان با نظریه اقیانوس‌های اکسیژینه‌شده توضیح داد.
این بدین معنی است که پایان افزایش رسوب‌گذاری کربن ارگانیک در طول دوره LJE ممکن است نتیجه کاهش اکسیژن نباشد، بلکه ناشی از چیز دیگری باشد؛ چیزی که ماهیت آن کاملا نامشخص است. این بدین معنی است که ما احتمالا نیاز به بررسی نظریه‌های دیگری به غیر از نظریه کنونی داریم.
این مطالعه در مجله Nature Geoscience چاپ شده است.
