कैसे ऑक्सीजन के स्तर में उतार-चढ़ाव जीवन के विकास में तेजी ला सकता है : अध्ययन

नए शोध के अनुसार, पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के स्तर में एक अरब साल पहले "बेतहाशा उतार-चढ़ाव" होने की संभावना है, जिससे ऐसी स्थितियां पैदा हो सकती हैं जो प्रारंभिक पशु जीवन के विकास को तेज कर सकती थीं।

वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन तीन चरणों में विकसित हुई है, जिसकी शुरुआत लगभग दो अरब साल पहले ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट के रूप में हुई थी, जब ऑक्सीजन पहली बार वायुमंडल में दिखाई दी थी। तीसरे चरण में, लगभग 400 मिलियन वर्ष पहले, वायुमंडलीय ऑक्सीजन के स्तर में वृद्धि देखी गई जो आज मौजूद है।

जो अनिश्चित है वह यह है कि दूसरे चरण के दौरान क्या हुआ, नियोप्रोटेरोज़ोइक युग के रूप में जाना जाता है, जो लगभग एक अरब साल पहले शुरू हुआ और लगभग 500 मिलियन वर्षों तक चला, इस दौरान पशु जीवन के प्रारंभिक रूप उभरे।

वैज्ञानिकों ने जिस सवाल का जवाब देने की कोशिश की है - क्या नियोप्रोटेरोज़ोइक युग में ऑक्सीजन के स्तर में बदलाव के बारे में कुछ असाधारण था, जिसने जानवरों के शुरुआती विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई हो - क्या ऑक्सीजन का स्तर अचानक बढ़ गया था या धीरे-धीरे वृद्धि हुई थी?

प्रारंभिक जानवरों के जीवाश्म के निशान - एडियाकरन बायोटा के रूप में जाना जाता है, बहु-कोशिका वाले जीव जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है - 541 से 635 मिलियन वर्ष पुरानी तलछटी चट्टानों में पाए गए हैं।

प्रश्न का उत्तर देने और उत्तर देने के लिए, ल्यों, एक्सेटर और यूसीएल विश्वविद्यालयों द्वारा समर्थित लीड्स विश्वविद्यालय में एक शोध दल ने उथले समुद्रों से ली गई चूना पत्थर चट्टानों में पाए जाने वाले कार्बन, या कार्बन आइसोटोप के विभिन्न रूपों के माप का उपयोग किया। विभिन्न प्रकार के कार्बन के आइसोटोप अनुपात के आधार पर, शोधकर्ता प्रकाश संश्लेषण के स्तर की गणना करने में सक्षम थे जो लाखों साल पहले मौजूद थे और वायुमंडलीय ऑक्सीजन के स्तर का अनुमान लगाते थे।

गणनाओं के परिणामस्वरूप, वे पिछले 1.5 बिलियन वर्षों में वातावरण में ऑक्सीजन के स्तर का रिकॉर्ड बनाने में सक्षम हुए हैं, जो हमें बताता है कि प्रारंभिक समुद्री जीवन का समर्थन करने के लिए समुद्र में कितनी ऑक्सीजन फैल रही होगी।

डॉ एलेक्स क्रॉस, एक जैव-भू-रासायनिक मॉडलर, जिन्होंने लीड्स में स्कूल ऑफ अर्थ एंड एनवायरनमेंट में पीएचडी पूरी की और परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिक थे, ने कहा कि निष्कर्ष पृथ्वी पर ऑक्सीजन के स्तर में बदलाव के तरीके पर एक नया दृष्टिकोण देते हैं।

उन्होंने आगे कहा: "शुरुआती पृथ्वी, अपने अस्तित्व के पहले दो अरब वर्षों के लिए, वायुमंडलीय ऑक्सीजन से रहित थी। फिर ऑक्सीजन का स्तर बढ़ने लगा, जिसे ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट के रूप में जाना जाता है।

"अब तक, वैज्ञानिकों ने सोचा था कि ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट के बाद, ऑक्सीजन का स्तर या तो कम था और फिर पहले जानवरों को विकसित होने से ठीक पहले गोली मार दी गई थी, या जानवरों के आने से पहले कई लाखों वर्षों तक ऑक्सीजन का स्तर ऊंचा था।

"लेकिन हमारे अध्ययन से पता चलता है कि ऑक्सीजन का स्तर कहीं अधिक गतिशील था। जानवरों के जीवन के शुरुआती रूपों के उभरने से पहले लंबे समय तक ऑक्सीजन के उच्च और निम्न स्तर के बीच एक दोलन था। हम ऐसे समय देख रहे हैं जहां समुद्र का वातावरण, जहां शुरुआती जानवर रहते थे, होगा प्रचुर मात्रा में ऑक्सीजन मिली है - और फिर ऐसी अवधियाँ जहाँ यह नहीं है।

लीड्स में अर्थ इवोल्यूशन मॉडलिंग ग्रुप का नेतृत्व करने वाले और परियोजना की देखरेख करने वाले डॉ बेंजामिन मिल्स ने कहा: "पर्यावरणीय परिस्थितियों में इस आवधिक परिवर्तन ने विकासवादी दबाव उत्पन्न किया होगा जहां कुछ जीवन रूप विलुप्त हो गए होंगे और नए उभर सकते थे।"

डॉ मिल्स ने कहा कि ऑक्सीजन युक्त अवधि का विस्तार हुआ जिसे "रहने योग्य स्थान" के रूप में जाना जाता है - समुद्र के कुछ हिस्सों जहां प्रारंभिक पशु जीवन रूपों का समर्थन करने के लिए ऑक्सीजन का स्तर काफी अधिक होता।

उन्होंने कहा: "पारिस्थितिक सिद्धांत में यह प्रस्तावित किया गया है कि जब आपके पास रहने योग्य स्थान है जो विस्तार और अनुबंध कर रहा है, तो यह जैविक जीवन की विविधता में तेजी से बदलाव का समर्थन कर सकता है।

"जब ऑक्सीजन के स्तर में गिरावट आती है, तो कुछ जीवों पर गंभीर पर्यावरणीय दबाव होता है जो विलुप्त होने का कारण बन सकते हैं। और जब ऑक्सीजन युक्त पानी का विस्तार होता है, तो नई जगह जीवित बचे लोगों को पारिस्थितिक प्रभुत्व में वृद्धि करने की अनुमति देती है।

"ये विस्तारित रहने योग्य स्थान लाखों वर्षों तक चले होंगे, जिससे पारिस्थितिक तंत्र को विकसित होने में काफी समय मिलेगा।"