कुतूहल : पृथ्वीवर मुक्त ऑक्सिजनची उत्पत्ति

याच सुमारास पृथ्वी थंड होता होता वातावरणाचे तापमान १००० अंश सेल्सिअसहून खाली आले, तेव्हा वातावरणात साठलेल्या बाष्पाचे पाण्यात रूपांतर झाले, आणि पाण्याचे थेंब पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पडू लागले. तो पृथ्वीवर पडलेला पहिला पाऊस होता. त्यानंतर काही काळ सतत पाऊस पडत राहिला. पृथ्वीवर असणारे मोठाले खड्डे पाण्याने भरून गेले आणि पृथ्वीवर सागराची निर्मिती झाली. त्या काळात पृथ्वीचा बराचसा भाग सागरांनीच व्यापला होता आणि भूखंडांची निर्मिती प्रक्रिया सुरू होती.

एकपेशीय सजीव सृष्टी सुमारे ३.५ अब्ज वर्षांपूर्वी निर्माण होऊन नीलहरित जिवाणू (सायनोबॅक्टिरिया) हा जिवाणूंचा संघ अस्तित्वात आल्याचे पुरावे खडकांमधल्या त्यांच्या अवशेषांवरून मिळतात. त्या अवशेषांना स्तरिताश्म (स्ट्रोमॅटोलाइट) म्हणतात. मुक्त ऑक्सिजन नसला तरी जिवंत राहण्यासाठी काही सजीव विशिष्ट संयुगांमधला ऑक्सिजन घेऊ शकतात. असे सजीव ऑक्सिजनविरहित परिस्थितीमध्ये (अॅनेरोबिक कंडिशन्स) तग धरू शकतात. नीलहरित जिवाणू याच प्रकारचे सजीव आहेत.

सुमारे साडेतीन अब्ज वर्षांपूर्वी समुद्राच्या उष्ण आणि उथळ पाण्यात नीलहरित जिवाणूंचे अधिराज्य होते. या जिवाणूंमध्ये हरितद्रव्य (क्लोरोफिल) होते. त्यामुळे ते स्वयंपोषी (ऑटोट्रॉफिक) होते; म्हणजे प्रकाशसंश्लेषण (फोटोसिंथेसिस) प्रक्रियेतून ते स्वत:साठी अन्न तयार करू शकत होते. या प्रक्रियेत पाण्याचे अपघटन होऊन ऑक्सिजन मुक्त होतो आणि वातावरणात सोडला जातो. ऑक्सिजन उत्पत्तीची ही प्रक्रिया दीर्घकाळ सुरू राहिली. २.४ अब्ज वर्षांपूर्वी वातावरणातले मुक्त ऑक्सिजनचे प्रमाण खूप वाढले. याला भूविज्ञानात ‘ऑक्सिजन निर्मितीची महान घटना’ (‘द ग्रेट ऑक्सिजनेशन इवेंट’) असे म्हणतात.

मुक्त ऑक्सिजनच्या उत्पत्तीमुळे पृथ्वीवर तीन महत्त्वाच्या घटना घडल्या. हरितगृह परिणाम कमी झाल्याने पृथ्वीवर सुमारे २.४ ते २.१ अब्ज वर्षांपूर्वी पहिले हिमयुग अवतरले. त्याला भूविज्ञानात हुरोनियन हिमयुग म्हणतात. दुसरी घटना म्हणजे सागरातली रासायनिक समीकरणे बदलून लोहाच्या ऑक्साइडचे अवसाद समुद्रात साठू लागले. आणि तिसरी घटना म्हणजे बहुपेशीय सजीवांच्या उत्क्रांतीला चालना मिळाली.

डॉ. शिल्पा शरद पाटील

मराठी विज्ञान परिषद

ईमेल : office@mavipa.org

संकेतस्थळ : http://www.mavipa.org