לפני 2.3 מיליארד שנה בלבד, האוויר סביב כדור הארץ היה נטול חמצן לחלוטין. עבור צורות החיים הפרימיטיביות דאז, נסיבות אלה היו הווה.
חיידקים חד-תאיים שחיו באוקיאנוס הקדום לא היו זקוקים לחמצן כדי לשמור על תפקודיהם החיוניים. ואז קרה משהו.
איך הופיע חמצן על פני האדמה?
מדענים מאמינים כי עם התפתחותם של כמה חיידקים "למדו" לחלץ מימן מהמים. ידוע כי מים הם שילוב של מימן וחמצן, ולכן תוצר הלוואי של תגובת מיצוי המימן היה היווצרות חמצן, התפתחותו למים ואז לאטמוספירה.
יש אורגניזמים שהסתגלו עם הזמן לחיות באווירה עם גז חדש. הגוף מצא דרך לבלום את האנרגיה ההרסנית של חמצן ולהשתמש בו כדי לשלוט על פירוק חומרים מזינים, שבמהלכם הוא משחרר את האנרגיה שמשמש את הגוף בכדי לשמור על תפקודיו החיוניים.
שיטה זו ליישום חמצן נקראת נשימה, בה אנו משתמשים מדי יום, וזורעים את היום. נשימה היא דרך להסיט את איום החמצן מעצמו: היא התאפשרה התפתחות על פני כדור הארץ של אורגניזמים גדולים יותר - רב תאיים, שכבר מורכבים במבנה. בסופו של דבר, בזכות הופעת הנשימה, האבולוציה הולידה את האדם.
מאיפה הגיע החמצן על פני האדמה?
במשך מיליוני שנים, כמות החמצן בכדור הארץ גדלה מ -0.2 אחוז ל -21 אחוז הנוכחי של האטמוספרה. אך לא רק חיידקי האוקיינוסים אשמים בגידול החמצן באוויר. מדענים מאמינים כי היבשות המתנגשות היו מקור נוסף לחמצן. לדעתם, במהלך ההתנגשות, ואז עם ההתבדלות שלאחר מכן ביבשות, שוחררו לאטמוספרה כמויות גדולות של חמצן.
איך? כתוצאה מהתנגשויות והתבדלות ביבשות, סלעי משקע ענקיים ירדו לקרקעית הים, וגרמו לכמות גדולה של חומר אורגני. אם זה לא היה קורה, חמצן היה מושקע יותר על עיכול וחמצון של חומרים אורגניים אלה. מכיוון שהם לא היו נגישים לחמצון, חלה חיסכון מוזר בחמצן, ונפחו באטמוספרה נעשה גדול יותר.
בריחה מחמצן
יש אורגניזמים שהצליחו להסתגל ואף ליהנות מנוכחות החמצן באטמוספירה. עם זאת, מרבית האורגניזמים לא סבלו שינויים בתנאי החיים ונכחדו. כמה מינים של יצורים חיים ניצלו על ידי הסתתרות מחמצן בפערים עמוקים ובמקומות מבודדים אחרים. רבים עדיין חיים באושר בשורשי קטניות, לוכדים גז חנקן מהאטמוספרה ומשתמשים בו לסינתזה של חומצות אמינו (אבני בניין של חלבון) של צמחים.
חיידק הבוטוליזם הוא עוד נמלט מחמצן. הוא נמצא בבשר, דגים, צמחים. אם במהלך ההכנה, מקל הבוטוליזם לא נהרס על ידי הטמפרטורה הגבוהה במהלך הבישול, אז הוא יכול להתרבות באינטנסיביות בקופסאות שימורים, שמוכנות מהמוצרים לעיל.
הסיבה לכך היא שאין גישה אווירית לפחים. אם אתם אוכלים מזונות הנגועים במקלות בוטוליזם, אתם יכולים להיות חולים מסוכנים.