Katastrofa tlenowa - Polski Serwis Naukowy

Katastrofa tlenowa - wielkie przemiany środowiska naszej planety w okresie paleoproterozoiku około 2,4 miliarda lat temu. Gdy około 2,7 mld lat temu pojawiły się pierwsze formy posiadające zdolność fotosyntezy tlenowej, zaczęły one wytwarzać znaczne ilości tlenu, jednak wzrost jego ilości w atmosferze wystąpił ponad 300 mln lat później. Tłumaczy się to tym, że pierwsze cząsteczki tlenu wydzielane były do wody, tlen ten reagował z żelazem i z węglem.

Prokarionty, prokarioty, organizmy prokariotyczne (Prokaryota, Procaryota) – mikroorganizmy w większości jednokomórkowe, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych charakterystycznych dla eukariontów. Nazwa pochodzi od greckich słów pros (przed) i karyon (jądro). Pozostałe synonimy to: akariobionty, akariota, organizmy akariotyczne, anukleobionty, bezjądrowce, bezjądrowe, prokariota, protokarionty, przedjądrowce.

Fotosynteza (gr. φῶς – światło, σύνθεσις – łączenie) – anaboliczny proces biochemiczny redukcji dwutlenku węgla wodorem pochodzącym ze związków nieorganicznych z wykorzystaniem promieniowania słonecznego przy udziale barwników asymilacyjnych i enzymów, prowadzącym do powstania związków organicznych. Jest to jedna z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi [1]. Proces ten utrzymuje wysoki poziom tlenu w atmosferze oraz przyczynia się do wzrostu ilości węgla organicznego w puli węgla zwiększając masą materii organicznej, kosztem materii nieorganicznej.

W owym czasie organizmy fotosyntezujące produkowały także metan. Przy silnym promieniowaniu UV tlen reagował z metanem już przy ilości 0,0002% w atmosferze. Dopiero uwięzienie większych ilości węgla w organizmach żywych i ich szczątkach spowodował znaczący wzrost ilości tlenu w atmosferze, które wywołało powstanie warstwy ozonowej ograniczającej proces reakcji tlenu z metanem umożliwiając osiągnięcie stabilnego stanu o zawartości większej niż 0,2% tlenu w atmosferze.

Oddychanie komórkowe – jest wielostopniowym biochemicznym procesem utleniania związków organicznych związanym z wytwarzaniem energii użytecznej metabolicznie. Oddychanie przebiega w każdej żywej komórce w sposób stały. Zachodzi ono nawet wtedy, gdy inne procesy metaboliczne zostaną zahamowane. Chociaż istnieją różnice w przebiegu procesu oddychania u poszczególnych grup organizmów, to zestaw enzymów katalizujących poszczególne reakcje składające się na oddychanie jest zbliżony u wszystkich organizmów żywych. Zachodzenie oddychania jest jednym z najczęściej stosownych wskaźników zachodzenia procesów życiowych. Jedynie wirusy będące strukturami na pograniczu życia i cząstek chemicznych nie przeprowadzają procesu oddychania.

Atmosfera – gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów, w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.

Większa ilość tlenu spowodowała wielki kryzys ekologiczny. Dla większości bakterii beztlenowych (wówczas jedynych organizmów) tlen był trucizną i spowodował ich wielkie obumieranie, prawdopodobnie było to jedno z pierwszych masowych wymierań. Jednakże zarazem pojawiły się wtedy możliwości dla zupełnie nowego rodzaju organizmów żywych korzystających z możliwości energetycznych zawartych coraz powszechniej w materii organicznej, tj. wykorzystujących oddychanie tlenowe.

Ozonosfera (warstwa ozonowa, powłoka ozonowa) – warstwa zwiększonej koncentracji ozonu w stratosferze. Znajduje się na wysokości ok. 20-50 km nad Ziemią. Główna warstwa ozonu znajduje się 25-30 km nad poziomem morza.

Masowe wymieranie – gwałtowne (w skali geologicznej) wyginięcie wielu gatunków roślin i zwierząt w wyniku zadziałania globalnych czynników środowiskowych (np. regresji morskich, zasadniczych zmian klimatycznych, wzmożonego wulkanizmu, katastrof kosmicznych).