Radiometrische dateringen hebben uitgewezen dat de Aarde 4,57 miljard jaar geleden is ontstaan en het leven maximaal 1 miljard jaar daarna. Wanneer precies de Bijbelse God Adam en Eva op deze Aarde heeft geplaatst, is niet geweten...
Maar, voordat zij en hun nazaten, zijnde: onze voorouders ontstonden, leefden er wellicht andere complexe levensvormen op Aarde, die het uiteindelijk niet gered hebben.
Het eerste leven moet ontstaan zijn uit zelfreproducerende moleculen in de oceanen, volgens sommige interpretaties: al rond 3,8 miljard jaar geleden. Uit simpele organische stoffen ontstonden materialen als aminozuren en nucleotiden, die later uitgroeiden tot eiwitten en RNA, de bouwstoffen voor het leven. Rond 3,4 miljard jaar geleden moet de laatste gemeenschappelijke voorouder van al het leven hebben geleefd.
Over de eerste paar miljard jaar van de Aardse geschiedenis is relatief weinig bekend, doordat fossielen van organismen die uitsluitend uit zacht weefsel bestaan, slecht bewaard blijven.
Aangenomen wordt dat het ontstaan van complexe levensvormen op Aarde slechts één keer plaatsvond, en wel nadat de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer snel was toegenomen. Maar nieuw onderzoek trok die aanname nu ernstig in twijfel. De studie toonde namelijk aan dat de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer niet één keer, maar zeker twee keer snel toe nam.
De toevoeging van zuurstof aan de atmosfeer had tot gevolg dat er een ozonlaag ontstond en het leven telkenmale beter beschermd werd tegen schadelijke straling. Daardoor konden grotere organismen dan bacteriën ontstaan, die niettemin nog steeds tot de micro-organismen gerekend worden, zoals eukaryotische cellen en meercellige organismen.
Verder lezen we op Wikipedia dat rond 500 miljoen jaar geleden de eerste planten en insecten op het land verschenen (bacteriën en schimmels moeten het land al veel eerder gekoloniseerd hebben) en rond 380 miljoen jaar geleden ontwikkelden in ondiep water levende vissen poten, waarmee ze uit het water konden kruipen. Hieruit kwamen de amfibieën voort, die longen hadden in plaats van kieuwen. Uit de amfibieën ontstonden reptielen en later zoogdieren. De dinosauriërs (reptielen) domineerden gedurende een paar honderd miljoen jaar de Aarde maar stierven tijdens de laatste grote massa-extinctie van ongeveer 65 miljoen jaar geleden samen met vele andere levensvormen uit, waarschijnlijk als gevolg van de zogeheten Yucatan-inslag die tevens de Krijt-Paleogeengrens markeert.
Vanaf dat moment hebben de zoogdieren zich sterk ontwikkeld. Rond 2 miljoen jaar geleden verscheen de mens. Aangenomen wordt dat mensen uit eerder levende primaten zijn geëvolueerd.
Kleine kans
Omstandigheden, die geschikt waren om het complexe leven te ondersteunen, kunnen zich uit de aardse oceanen hebben ontwikkeld - om vervolgens meer dan één miljard jaar geleden te verdwijnen, vooraleer het echte leven ontstond, waren de bevindingen van een nieuwe studie aan de universiteit van Washington. Deze bevindingen waren gebaseerd, zoals je seffens opnieuw zult kunnen lezen, op het feit dat men het element seleen als werktuig gebruikte om de zuurstof uit het verre verleden te kunnen meten.
“Er is fossiel bewijs voor complexe levensvormen die tot zo’n 1,75 miljard jaar geleden leefden,” legde onderzoeker Roger Buick uit. “Maar het oudste fossiel is niet per se het oudste organisme dat ooit geleefd heeft, omdat de kans dat een organisme als een fossiel bewaard blijft vrij klein is.”
Onderzoek wees nu uit dat de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer meer dan 1,75 miljard jaar geleden al eens sterk toenam, om vervolgens – ongeveer een kwart miljard jaar later – weer af te nemen. “Dit onderzoek toonde aan dat er in het milieu voldoende zuurstof aanwezig was om complexe cellen de mogelijkheid te geven te evolueren teneinde ecologisch belangrijk te worden, vooraleer er sprake was van fossiel bewijs. Het betekent niet dat dat ook echt gebeurde, maar het kan zijn gebeurd.”
Sedimenten
Buick en collega’s trokken die conclusie nadat ze 2 tot 2,4 miljard jaar oude sedimenten bestudeerden. Ze richtten zich daarbij met name op het element seleen, dat door de aanwezigheid van zuurstof wijzigingen ondergaat, of oxideert.
Geoxideerde verbindingen van selenium kunnen dan verminderd worden, waardoor er een verschuiving in de isotopenverhouding ontstaat; een iets, dat in rotsen wordt geregistreerd. De overvloed aan selenium - een naam, afgeleid uit het Grieks en 'maan' betekent - verhoogt eveneens wanneer er in de rotsen veel zuurstof aanwezig is.
Vroeger dacht men dat de zuurstof op Aarde een geschiedenis had van 'niets aanwezig, dan een beetje, en dan heel veel'. Maar het lijkt erop dat er een periode was - van iets van een kwart miljard jaar - waarin het zuurstofgehalte tamelijk hoog was, om dan opnieuw neerwaarts af te zakken.
Het onderzoek wees uit dat er lang vóór de oudste meercelligen, waarvan resten zijn teruggevonden, leefden, een periode was waarin de hoeveelheid zuurstof op Aarde sterk toenam. En die hoeveelheid bleef ook een lange tijd hoog. Dat is belangrijk, want de evolutie van complexe levensvormen vereist nu eenmaal veel tijd. En dat was ze gegund in de eerste periode waarin de hoeveelheid zuurstof op Aarde snel toenam.
Uniek interval
Grote vraag is natuurlijk waarom de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer snel toenam om vervolgens een kwart miljard jaar later weer af te nemen en dus de ondergang in te luiden voor eventuele complexe levensvormen, die dankzij de hogere zuurstofconcentratie waren ontstaan. Onderzoekers weten het niet. “Het is onbekend waarom het gebeurde en waarom er een einde aan kwam,” stelde onderzoeker Eva Stüeken. “Zoiets hebben we nooit meer in de aardse geschiedenis meegemaakt,” voegde Buick eraan toe. “Als je de geboekstaafde noteringen van de seleenisotopen doorheen de tijd bekijkt, dan is het een unieke interval. Indien je naar datgene wat ervoor was, en naar alles wat erna kwam, bekijkt, is alles geheel anders.”
Het onderzoek vertelt niet alleen meer over de geschiedenis van de Aarde, maar heeft tevens implicaties voor de zoektocht naar buitenaards leven. Toekomstige generaties van ruimtetelescopen zullen astronomen informatie verstrekken van de atmosferische samenstelling van ver verwijderde planeten. Sommige ervan kunnen ongeveer de grootte van onze Aarde hebben, en potentieel behept zijn met een atmosferische zuurstoflaag.
"Maar natuurlijk," voegde Michael Kipp eraan toe, "zal dat nog immer geen bewijs zijn van het bestaan van een complexe biosfeer," en concludeerde met: "Dit is een nieuwe manier om zuurstof van het historische verleden van een planeet te meten om te zien of er aldaar een complex leven heeft kunnen evolueren - en, lang genoeg om tot intelligente wezens uit te groeien."
Bron: Wikipedia & Scientias - Caroline Kraaijvanger
