Nguồn gốc khí oxy trên Trái đất

Bầu không khí trên Trái đất sơ khai rất khác so với những gì chúng ta có ngày nay. Người ta cho rằng bầu khí quyển đầu tiên của Trái đất được tạo thành từ hydro và heli, giống như các hành tinh khí và Mặt trời. Sau hàng triệu năm núi lửa phun trào và các quá trình bên trong Trái đất khác, bầu khí quyển thứ hai đã xuất hiện. Bầu không khí này chứa đầy các khí nhà kính như carbon dioxide, sulfur dioxide, và cũng chứa các loại hơi và khí khác như hơi nước và, ở mức độ thấp hơn, ammonia và methane.

Bầu khí quyển không có oxy

Sự kết hợp các loại khí này rất khắc nghiệt đối với hầu hết các dạng sống. Mặc dù có nhiều giả thuyết, chẳng hạn như Lý thuyết súp nguyên thủy, Lý thuyết thông gió thủy nhiệt và Lý thuyết Panspermia về sự sống bắt đầu trên Trái đất, nhưng chắc chắn rằng các sinh vật đầu tiên sống trên Trái đất không cần oxy, vì không có oxy tự do trong bầu không khí Hầu hết các nhà khoa học đồng ý rằng các khối xây dựng của sự sống sẽ không thể hình thành nếu có oxy trong khí quyển vào thời điểm đó.

Carbon dioxide xuất hiện

Tuy nhiên, thực vật và các sinh vật tự dưỡng khác sẽ phát triển mạnh trong một bầu không khí chứa đầy carbon dioxide. Carbon dioxide là một trong những chất phản ứng chính cần thiết cho quá trình quang hợp xảy ra. Với carbon dioxide và nước, một autotroph có thể tạo ra carbohydrate cho năng lượng và oxy là chất thải. Sau khi nhiều loài thực vật tiến hóa trên Trái đất, có rất nhiều oxy trôi nổi tự do trong khí quyển. Người ta đưa ra giả thuyết rằng không có sinh vật sống trên Trái đất tại thời điểm đó có sử dụng oxy. Trên thực tế, lượng oxy dồi dào là độc hại đối với một số bệnh tự dưỡng và chúng bị tuyệt chủng.

Tia cực tím

Mặc dù khí oxy không thể được sử dụng trực tiếp bởi các sinh vật sống, nhưng oxy không phải là xấu đối với các sinh vật sống trong thời gian đó. Khí oxy nổi lên trên đỉnh của bầu khí quyển nơi nó tiếp xúc với các tia cực tím của mặt trời. Những tia UV đó phân tách các phân tử oxy diatomic và giúp tạo ra ozone, được tạo thành từ ba nguyên tử oxy liên kết cộng hóa trị với nhau. Tầng ozone giúp ngăn chặn một số tia UV đến Trái đất. Điều này làm cho nó an toàn hơn cho cuộc sống để xâm chiếm trên đất liền mà không dễ bị ảnh hưởng bởi những tia gây hại. Trước khi tầng ozone hình thành, sự sống phải ở trong các đại dương nơi nó được bảo vệ khỏi sức nóng và bức xạ khắc nghiệt.

Sinh vật tiêu thụ khí oxy đầu tiên

Với một lớp ozone bảo vệ để che chúng và nhiều khí oxy để thở, dị dưỡng đã có thể tiến hóa. Những sinh vật đầu tiên xuất hiện là những động vật ăn cỏ đơn giản có thể ăn thực vật sống sót qua bầu không khí đầy oxy. Vì oxy rất dồi dào trong những giai đoạn đầu của quá trình xâm chiếm đất đai, nhiều tổ tiên của loài mà chúng ta biết ngày nay đã phát triển đến kích cỡ khổng lồ. Có bằng chứng cho thấy một số loại côn trùng phát triển có kích thước của một số loại chim lớn hơn.

Nhiều dị năng sau đó có thể tiến hóa vì có nhiều nguồn thực phẩm hơn. Những dị nguyên này đã tình cờ giải phóng carbon dioxide như một sản phẩm thải của quá trình hô hấp tế bào của chúng. Việc cho và nhận các vật tự dưỡng và dị dưỡng có thể giữ mức oxy và carbon dioxide trong khí quyển ổn định. Cho và nhận này tiếp tục ngày hôm nay.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker