É a Terra um organismo vivo? Novo estudo pode fornecer a prova

É a Terra um organismo vivo? Novo estudo pode fornecer a prova

É a Terra um organismo vivo gigante como a hipótese de Gaia prevê? Uma nova descoberta feita na Universidade de Maryland pode fornecer uma chave para responder a esta questão. Esta chave de enxofre poderia permitir a cientistas para desbloquear interações até então ocultas entre os organismos do oceano, atmosfera e terra - interações que possam fornecer provas que sustentam esta teoria famosa.

A hipótese Gaia - articulado primeiramente por James Lovelock e Lynn Margulis na década de 1970 - afirma que Terra física e os processos biológicos estão intrinsecamente ligadas para formar uma auto-regulação, essencialmente sensível sistema.

Uma das previsões iniciais de esta hipótese foi a de que deve haver um composto de enxofre feita por organismos nos oceanos, que era suficientemente estável contra a oxidação em água para permitir a sua transferência para o ar. Ou o composto de enxofre em si, ou o seu produto de oxidação atmosférica, teria de voltar enxofre do mar para as superfícies de terra. O candidato mais provável para esta função foi considerado sulfureto de dimetilo.

Trabalho recém-publicado feito na Universidade de Maryland pelo primeiro autor Harry Oduro, juntamente com UMD geoquímico James Farquhar e biólogo marinho Kathryn Van Alstyne da Western Washington University, fornece uma ferramenta para detectar e medir o movimento de enxofre através de organismos do oceano, a atmosfera e a terra em formas que podem ajudar a comprovar ou refutar a teoria de Gaia controversa.

De acordo com Oduro e seus colegas, este trabalho apresenta as primeiras medições diretas da composição isotópica de sulfureto de dimetilo e de sua dimethylsulfoniopropionate precursor. Estas medições revelaram diferenças nas taxas de isótopo destes dois compostos de enxofre que são produzidos por macroalga e fitoplâncton. Estas medições (1) estão ligados ao metabolismo dos compostos por esses organismos oceano e (2) têm implicações para rastrear as emissões de sulfureto de dimetilo do oceano para a atmosfera.

Enxofre, o décimo elemento mais abundante no universo, é parte de inorgânico e muitos compostos orgânicos. Ciclos de enxofre enxofre através das coisas atmosfera, terra e vida e desempenha um papel crítico tanto em clima e na saúde dos organismos e ecossistemas.

"As emissões de sulfureto de dimetilo desempenhar um papel na regulação do clima por meio da transformação de aerossóis que são pensados ​​para influenciar o balanço de radiação da Terra", diz Oduro, que conduziu a pesquisa ao completar um Ph.D. em geologia e ciências da terra no sistema de Maryland e agora é um pós-doutorado no Massachusetts Institute of Technology. "Nós mostramos que as diferenças na composição isotópica do sulfureto de dimetilo pode variar de maneiras que nos ajudarão a refinar as estimativas de sua emissão para a atmosfera e de sua bicicleta nos oceanos."

Tal como acontece com muitos outros elementos químicos, enxofre consiste de isótopos diferentes. Todos os isótopos de um elemento são caracterizados por terem o mesmo número de elétrons e prótons, mas números diferentes de nêutrons. Portanto, os isótopos de um elemento são caracterizados por propriedades químicas idênticas, mas de massa diferente e propriedades nucleares. Como resultado, pode ser possível para os cientistas utilizar combinações únicas de isótopos radioactivos de um elemento que as assinaturas isotópicas através do qual os compostos com esse elemento pode ser rastreada.

"O que Harry fez nesta pesquisa foi encontrar uma maneira de isolar e medir a composição isotópica de enxofre desses dois compostos de enxofre", diz Farquhar, professor na Universidade de Maryland departamento de geologia. "Este foi uma medida muito difícil de fazer direito, e suas medidas revelou uma variabilidade inesperada em um sinal de isotópica que parece estar relacionado com a maneira como o enxofre é metabolizada.

"O trabalho de Harry estabelece que devemos esperar para ver variabilidade das assinaturas isotópicas de enxofre destes compostos nos oceanos sob diferentes condições ambientais e de organismos diferentes. Eu acho que isso acabará por ser muito importante para o uso de isótopos para rastrear a ciclagem destes compostos em os oceanos de superfície, bem como o fluxo de sulfureto de dimetilo para a atmosfera. A capacidade de fazer isso poderia nos ajudar a responder questões climáticas importantes, e, finalmente, uma melhor previsão de mudanças climáticas. E isso pode até nos ajudar a melhores ligações entre traços emissões de sulfureto de dimetilo e aerossóis de sulfato , finalmente testar um acoplamento na hipótese de Gaia ", diz Farquhar.

Este estudo aparece na edição online desta semana adiantada das continuações da National Academy of Sciences (PNAS)

Mais informações: http://www.pnas.or ull.pdf ... + html

O Galaxy diário via Universidade de Maryland