Nová zjištění odhalují, jak dokázal život přežít nejsilnější dobu ledovou

TLDR: Nová studie kanadských geologů naznačuje, jak mohl život přežít nejsilnější dobu ledovou. Před 700 miliony let se totiž Země stala velkou ledovou koulí, život však nevymřel.

Doba ledová je doba ledová.

V obecném povědomí máme s dobou ledovou spojené mamuty, smrkající neandertálce a šavlozubé veverky. Někdy tak zapomínáme, že dob ledových bylo během pozemských eonů mnoho. Asi nejsilnější z nich zachvátila Zemi před 750-650 miliony let. O míře zalednění se vedou diskuze, nejradikálnější je tzv. teorie sněhové koule, která říká, že se naše modrá, nikoliv zelená planeta stala bílou. Tedy přesněji, že celou zemi pokryly ledovce. Tato teorie má řadu příznivců i odpůrců (oba tábory se opírají o interpretaci různých geologických sedimentů). Jednou ze zásadních otázek, na kterou museli zastánci teorie hledat odpověď, pak bylo, jak by takovou sněhovou kouli mohl přežít život.

Je potřeba zdůraznit, že se v tomto případě pohybujeme v geologické epoše proterozoika. Organismy, které se v té době nacházely na zemi, se sice vyvíjel již po několik miliard let a nabíraly i formy mnohobuněčné formy. Nejsložitějšími organismy byly prvoci jako nálevníci či krytenky, případně primitivní mořské houby. Teprve až s koncem doby ledové propuká tzv. Kambrická exploze, kdy se najednou objevují složité organismy, první „zvířata“ a podobně. Zůstává otázkou, zda – pokud by byla teorie sněhové koule pravdivá – nemělo právě masivní tání a uvolňování vody, kyslíku a CO2 na kambrickou explozi zásadní vliv. Je to ovšem otázka pro jinou studii. Pro naše účely je ale dobré vědět, o jakém že raném, předkambrickém životě se to vlastně bavíme. Nicméně nás nepřekvapí, že ani pro takového prvoka či mikrob mohl být docela oříšek masivní dobu ledovou přežít.

S odpovědí na otázku možností přežití teď přichází v nové studii tým z kanadské McGillovy univerzity v Montrealu. Pod vedením postdoca Maxwella A. Lechte totiž vědátoři zkoumali, jaké asi byly přírodní podmínky v oné velké době ledové. Na základě svých zjištění pak dokázali přijít s modelem, který by mohl vysvětlovat, kterak se životu sužovanému mrazem mohlo dostávat životodárného kyslíku.

Maxwell Lechtel zkoumá sedimenty v lokalitě Flinders Range v jižní Austrálii (zdroj: Brennan O’Connell)

Kamení promlouvá!

Lechteho tým se zaměřil na průzkum železitých hornin vzniklých ledovcovým ukládáním v Austrálii, Namibii a Kalifornii. Samo hledání vhodných lokalit bylo dle studie trochu dobrodružnou výpravou, kdy se kombinovaly geologické mapy s vyprávěním místních o neobvyklých kamenech.

Díky železitým usazením v horninách bylo možné odhadovat množství kyslíku v oceánech před 700 miliony let, což zase obloukem vedlo k úvaze nad možnostmi, jaké měl k získání kyslíku život na něm závislý.

Sám Maxwell Lechte své objevy komentuje takto: „Důkazy naznačují, že ačkoliv byla většina oceánů během doby hlubokého promrznutí kvůli absenci kyslíku neobyvatelná, tak v místech pobřeží, kde pevninský ledovec začal plavat, docházelo najednou ke kriticky důležitému přísunu okysličené vody. Tento jev by mohl být vysvětlen tím, co nazýváme „ledovcová kyslíková pumpa“. Dochází při ní k tomu, že bublinky kyslíku uzamčené v ledu se dostávají pod hladinu, tají a okysličují tak vodu.“

Tady je asi potřeba upozornit, že sám Lechte vychází z pozic, které nezpochybňují teorii sněhové koule. Tento jeho názor vychází ze stejných základů, jako u jiných geologů – typy sedimentů jasně ukazují hluboké promrznutí země. Ledovcový příkrov pokryl většinu planety, led mohl mít místy sílu až 1 km. V oceánech sice zůstávala nezmrzlá místa, bez přístupu kyslíku ale nebyla vhodná k životu. Ve chvílích občasného tání ale při pobřeží mohlo docházet k řečené „kyslíkové pumpě“, kdy se do vody pod ledovým příkrovem kyslík dostal.

Jen první krok na ledu

Přijmeme-li teorii ledové koule, pak dává ledová kyslíková pumpa smysl. Dřívější teze pracovaly s modelem, který předpokládal, že aerobní život přežíval v nějakých kalužích na povrchu ledovců. Ani sněhová koule totiž nebyla bez jisté dynamiky, tání a mrznutí. Nicméně takové kaluže byly při jiných náhledech vystaveny řadě výhrad. Naopak, zkoumané horniny s železitými usazeninami moc jiných výkladů nenabízejí – máme co dělat se sedimenty, které se utvářely pod vlivem ledovců, zároveň byly vystaveny okysličené vodě.

Takřka jisté (nechejme si kus prostoru pro vědeckou skepsi) tak je, že k mechanismům kyslíkové pumpy mohlo docházet. Odpovídá to ale na všechny otázky života a ledu (a vesmíru a vůbec)? Vlastně ne! Sám Lechte přiznává, že zůstává zásadním problémem k dořešení, jak v takovém ekosystému vypadal potravní řetězec. Jen kyslík by totiž k přežití nestačil. Autor studie tedy říká, že je čas se věnovat i této otázce, třeba skrze studium antarktických mořských ekosystémů.

Uznejme kriticky, že studie má jedno velké ale: vychází z teorie sněhové koule, která není všeobecně přijatá. Na druhou stranu, geologičtí vědátoři si ji studiemi sedimentů natolik dobře obhájit, že se stavím spíše na jejich stranu. Navíc je studie použitelná i obecněji, neboť k ledové kyslíkové pumpě samozřejmě mohlo docházet i při jiných zaledněních. No, a nakonec se i Lechte dotýká na začátku zmíněné kambrické exploze. Objektivně je vidět, že po proterozoiku dochází k explozi složitého života, tedy že se něco stalo. Něco jako, já nevím, roztátí ledové koule, uvolnění masivního množství kyslíku a oxidu uhličitého do atmosféry a bouřlivé rozmnožení hladového života? Nevím – ale smysl by to dávalo. Budoucnost ukáže, zda se dílek od kanadských vědátorů shoduje se zbytkem skládačky, či zda jsme ho nervali do stavby špatně.

[PZ]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze

Reklama