Förhållanden som är lämpliga för komplexa livsformer kunde ha utvecklats i jordens hav en miljard år innan livet äntligen rotade på vår planet, men efter att ha funnits en kort tid, bleknat bort, fann en studie av forskare från University of Washington (USA). Data baserade på användningen av elementet selen som ett verktyg för att mäta syre kan vara användbara för att leta efter tecken på liv utanför jorden.
Studiens huvudförfattare, Michael Kipp, analyserade det isotopiska förhållandet selen i sedimentära bergarter för att mäta förekomsten av syre i jordens atmosfär för 2-2,4 miljarder år sedan.
"Det finns fossila bevis på komplexa celler som är 1,75 miljarder år gamla", säger Roger Buick, en av studiens medförfattare. "Men dessa fossiler kanske inte har bevarat de äldsta organismerna, eftersom chanserna att bevaras som fossiler i allmänhet är mycket låga."
"Studien visar att det fanns tillräckligt med syre i miljön för att komplexa celler skulle kunna utvecklas och bli miljömässigt viktiga, även innan fossilerna dök upp," tillägger han. "Detta betyder inte att livet fanns då - men det kunde."
Forskare analyserade spår av selen i bitar av sedimentär skiffer från olika tidsperioder med masspektrometri för att ta reda på om selen förändrades av närvaron av syre (oxiderat).
Buick säger att den konventionella visdomen är att historien om syre på jorden är: "det fanns inget syre alls, då fanns det lite, sedan mycket." Men enligt den senaste studien var syrehalterna ganska höga under en fjärdedel av en miljard år eller så och sjönk sedan igen. Detta misstänktes tidigare, men det var oklart hur utbredd det var. Den nya studien målar en tydlig bild av hur denna syreöverflod såg ut: "Mängden syre var måttlig i atmosfären och havets yta, men låg i havets djup."
Vad fick syrgasnivån att stiga så mycket att den bara kollapsade? "Det här är en fråga om en miljon dollar", säger Eva Stuken, en av medförfattarna till studien. "Det är inte känt varför det hände eller varför det slutade."
Användningen av selen, uppkallad efter den antika grekiska gudinnan i månen, är ett effektivt sätt att studera syrehalter i det avlägsna förflutna. Samma element hjälper forskare att söka efter syre - och eventuellt liv - bortom jorden.
Kampanjvideo:
Framtida generationer av rymdteleskop kommer att ge astronomer information om sammansättningen av atmosfären på avlägsna planeter. Vissa kommer att vara jordstorlek och har troligen atmosfäriskt syre som kan uppskattas.