Na počátku všeho

Život na Zemi vznikl minimálně před 3,5 miliardy let, pravděpodobně ještě dříve. Skutečný počátek komplexního, mnohobuněčného života se datuje až od takzvané Kambrické exploze před 540 miliony let. Právě tehdy došlo na rapidní nárůst komplexního života, kterému můžeme dnešními měřítky již říkat "živočichové". Kambrická exploze má legendární pověst. Ačkoliv byl život stále uzavřen do oceánů, je to právě tento okamžik, kdy Země začala připomínat svou dnešní podobu.

Zároveň se však v posledních letech objevily argumenty, podle nichž možná Kambrická exploze zase tak zlomovým okamžikem nebyla. Panuje teorie, podle níž mohly komplexní organismy existovat už před miliardou let. Mohly se však sestávat především z měkkých tkání, které se výrazně hůře fosilizují. Především mohlo tedy jít o rostliny. V součtu to znamená, že nám o této etapě zůstalo i méně dokladů. To by význam kambrické exploze trochu zmenšovalo. 

Kde tedy může být pravda? Nová studie vzniklá pod vedením Joshe Williamse na Edinburské univerzitě  nyní naznačuje, že za vzestup kyslíku mohl nejenom výskyt života, ale o geologie. Vrací přitom do hry možnost, že Kambrická exploze byla skutečně výjimečnou událostí. Teze vychází z období formování starého superkontinentu Gondwana. Ten zahrnoval dnešní Afriku, Jižní Ameriku, Indii, Antarktidu a Austrálii. 

Gondwana se přitom zformovala zhruba před 600 miliony lety jako součást ještě většího superkontinentu Pannonie, který se později rozpadl na Sibiř, Laurentai (ta dnes tvoří majoritu Severní Ameriky) a Baltiku (ta dnes tvoří cca východní část Evropy). Lze tedy rozhodně říct, že vulkanismus byl v tomto období mimořádné silný. Jeho projev mohl napomoci i nárůstu života jako takového. 

Model, který sedí

Williamsův tým spočítal, že takový vulkanismus měl vést ke zvýšení atmosférických hladin oxidu uhličitého. Ten oteplil planetu a zvýšil půdní erozi, která zase obratem planetární vody zaplavila vyplacenými půdními živinami. Ty napomohly růstu jednoduchého života, který obratem skrze fotosyntézu zaplavil atmosféru novou přemírou kyslíku.

To celé se samozřejmě dělo v průběhu milionů let - v součtu to ale pomohlo rapidnímu nárůstu kyslíku do míry, která dostačovala na podporu mnohobuněčného života. Hladina kyslíku na Zemi tehdy stoupla na 25 procent dnešní úrovně - to je stále méně, než kolik kyslíku získáte na vrcholku Mt. Everestu. Mohlo to však napomoct vzniku Kambrické exploze. 

Williamsova práce vychází čistě z počítačového modelu. Je však podobná jiné, dva roky staré práci z Harvardu, podle které mohly vzniku Kambrické exploze napomoci i jevy na konci celoplanetárního (nebo skoro celoplanetárního) ledovce - známé periody "Snowball Earth". Také tehdy tající ledovce vyplavily do oceánů velké množství půdních živin. Je možné, že teprve součet podobných událostí napomohl nárůstu života do podoby bližší té dnešní. A to ačkoliv v menší míře snad komplexní životní organismy mohly existovat dříve. Nebyly však s to "zaplavit" Zemi. 

"Co je na tomto výzkumu obzvláště přesvědčivé, je nejenom skutečnost, že model předpovídá nárůst kyslíku na úrovně odhadované jako nezbytné pro podporu velkých živočichů Kambrické éry," hodnotí Williams, "Ale že model také koreluje existujícími geochemickými důkazy dané éry." 

Jeho kolega, profesor Lenton, který se na práci také podílel, s tím souhlasí. "Je pozoruhodné, že naši nejstarší živočišní předci - a tedy vlastně my všichni - můžeme za naši existenci z části vděčit neobvyklému období deskové tektoniky před více než půl miliardou let," dodal Lenton.

Studie byla publikována v Nature Communications.