Une étude révèle des conditions plus hostiles sur Terre à mesure que la vie évolue

Au cours de périodes prolongées des 2,4 milliards d’années écoulées, la Terre a peut-être été plus inhospitalière à la vie que les scientifiques ne le pensaient auparavant, selon de nouvelles simulations informatiques.

En utilisant le dernier modèle climatique, les chercheurs pensent maintenant que le niveau de rayonnement ultraviolet (UV) radiation Atteindre la surface de la Terre peut être sous-estimé, avec des niveaux d’UV jusqu’à dix fois supérieurs.

Le rayonnement ultraviolet est émis par le soleil et peut endommager et détruire des molécules biologiquement importantes telles que les protéines.

Les 2,4 milliards d’années écoulées représentent un chapitre important de l’évolution de la biosphère. Les niveaux d’oxygène sont passés de presque zéro à de grandes quantités dans l’atmosphère, avec des concentrations fluctuantes mais atteignant finalement les concentrations modernes il y a environ 400 millions d’années.

Pendant ce temps, des organismes multicellulaires et des animaux plus complexes ont commencé à coloniser la Terre.

Gregory Cook, Ph.D. Les résultats soulèvent de nouvelles questions sur l’impact évolutif des rayons UV, car de nombreuses formes de vie sont connues pour être affectées négativement par des doses intenses de rayons UV, a déclaré le chercheur de l’Université de Leeds qui a dirigé l’étude.

Il a dit : « Nous savons que les rayons UV peuvent avoir des effets désastreux si la vie y est trop exposée. Par exemple, ils peuvent provoquer le cancer de la peau chez l’homme. Certains organismes ont des mécanismes de défense efficaces, et beaucoup d’entre eux peuvent réparer certains des dommages causés par les rayons. » Ultraviolet. .

« Bien que des quantités plus élevées de rayonnement UV n’empêchent pas l’émergence ou le développement de la vie, cela peut agir comme une pression sélective, les organismes étant mieux à même de faire face à des quantités plus élevées de rayonnement UV ayant un avantage. »

La recherche « Revised Low Estimation of Ozone Plumes during the History of the Oxygenated Earth » a été publiée dans The Scientific Today Société royale de la science ouverte.

La quantité de rayonnement UV atteignant la Terre est limitée par l’ozone atmosphérique, que les chercheurs ont décrit comme « … l’une des molécules les plus importantes pour la vie » en raison de son rôle dans l’absorption des rayons UV lorsqu’il traverse l’atmosphère terrestre. .

L’ozone se forme à la suite de la lumière du soleil et de réactions chimiques – sa concentration dépend du niveau d’oxygène dans l’atmosphère.

Depuis 40 ans, les scientifiques pensent que couche d’ozone Il a pu protéger la vie des rayons ultraviolets nocifs lorsque le niveau d’oxygène dans l’atmosphère a atteint environ un pour cent par rapport au niveau de l’atmosphère actuelle.

La nouvelle modélisation remet en cause cette hypothèse. Elle suggère que le niveau d’oxygène requis était probablement beaucoup plus élevé, peut-être 5 à 10 % des niveaux atmosphériques actuels.

En conséquence, il y a eu des périodes où les niveaux de rayonnement UV à la surface de la Terre étaient beaucoup plus élevés, et cela aurait été le cas pendant la majeure partie de l’histoire de la Terre.

M. Cook a déclaré : « Si notre modélisation est indicative de scénarios atmosphériques au cours de l’histoire de la Terre oxygénée, alors pendant plus d’un milliard d’années, la Terre aurait été baignée d’un rayonnement ultraviolet plus intense qu’on ne le pensait auparavant.

« Cela pourrait avoir de graves conséquences sur le développement de la vie. On ne sait pas précisément quand les animaux sont apparus, ni quelles conditions ils ont rencontrées dans les océans ou sur terre. Cependant, selon les concentrations d’oxygène, les animaux et les plantes auraient pu faire face à des conditions beaucoup plus dur que les conditions d’aujourd’hui. Le monde. Nous espérons que l’impact évolutif complet de nos découvertes sera exploré à l’avenir.  »

Les résultats conduiront également à de nouvelles prédictions des atmosphères des exoplanètes. Les exoplanètes sont des planètes en orbite autour d’autres étoiles. La présence de certains gaz, dont l’oxygène et l’ozone, peut indiquer la possibilité d’une vie extraterrestre, et les résultats de cette étude aideront à la compréhension scientifique des conditions de surface sur d’autres mondes.