Jeologlar "Kartopu Dünya" Dönemine Dair Güçlü Kanıtlar Buldu!

Gezegenimiz bir zamanlar bir kartopu gibiydi. Yaklaşık 635 ile 720 milyon yıl önce, Dünya tamamen kalın bir buz tabakasıyla kaplıydı. O dönemde kısmen çorak olsa da bu periyot sonunda bu tabakanın karmaşık yaşamın başlaması için çok önemliydi. Şimdi ise uluslararası bir ekip, İskoçya ve İrlanda'daki Port Askaig Formasyonu'nda "Kartopu Dünya"nın en eksiksiz jeolojik kaydını bulduklarını düşünüyor. Bu devasa kaya grubu, muhtemelen yaşamda büyük bir patlama yaşanmadan hemen önce, 662 ila 720 milyon yıl önce oluştu. Bulgular, 15 Ağustos'ta Journal of the Geological Society of London dergisinde yayınlandı. Çalışmanın eş yazarı ve Londra Üniversitesi Akademisi jeoloğu Graham Shields şöyle anlatıyor:

Bu kayalar Dünya'nın buzla kaplı olduğu bir zamanın kaydını tutuyor. dedi. Hayvanlar da dahil tüm karmaşık, çok hücreli yaşam formları bu derin dondurucuda ortaya çıktı. Fosil kayıtlarındaki ilk izlere gezegenin ısınarak bu buzların çözülmesinden kısa bir süre sonra rastlıyoruz.

Bu çalışmada incelenen eşsiz kayaların tarihi, 60 milyon yıl süren Sturtian buzul çağına kadar uzanıyor. Bu buzul çağı yaklaşık 635 ila 720 milyon yıl önceki Kriyojeniyen Dönemi'ndeki iki büyük donma olayından biridir. Kriyojeniyen'den önce milyarlarca yıl boyunca gezegen çok daha sıcaktı ancak Dünya'daki yaşam genellikle tek hücreli organizmalardan ve alglerden oluşuyordu.

Araştırmacılar, karmaşık yaşamın muhtemelen bu büyük donma döneminden sonra ortaya çıkmaya başladığını düşünüyor. Bugün yaşayan çoğu hayvan, 500 milyon yıl kadar önce evrimleşen yaşam formlarına temel yönlerden benzerlik gösteriyor. Bu "yaşam patlamasının" arkasındaki sebeplere yönelik en kabul gören teorilerden biri, aşırı soğuğun özgeciliğin ortaya çıkmasını tetiklemiş olabileceğidir. Bu zor ortamda tek hücreli organizmalar bir şekilde birbirleriyle işbirliği yapmayı öğrenerek çok hücreli yaşamı oluşturmuş olabilir.

Bilim insanları buzun Dünya üzerinde yayılmasının ve geri çekilmesinin binlerce yıl içerisinde gerçekleştiğini düşünüyor. Bu kulağa çok uzun bir zaman gibi gelse de jeolojik açıdan nispeten hızlı olduğu söylenebilir. Olayların bu derece hızlı yaşanmasının sebebi muhtemelen albedo etkisi. Ne kadar çok buz varsa o kadar çok güneş ışığı uzaya geri yansıtılır. Tam tersi de geçerlidir. Shields şöyle anlatıyor:

Buzun geri çekilmesi felaket niteliğinde olurdu. Yaşam, on milyonlarca yıl boyunca aşırı soğuk ve donuk ortama alışmıştı. Bu durumda Dünya ısınır ısınmaz, tüm yaşam formları ortama uyum sağlamak için evrimsel silahlanma yarışında rekabet etmek zorunda kalacaktı. Hayatta kalanlar ise tüm hayvanların atalarıydı.

Ekip, bu döneme ilişkin somut kanıtlar bulmak için Port Askaig Formasyonu'nu inceledi. Bu kaya oluşumu günümüzdeki İrlanda ve İskoçya'yı kapsıyor ve bazı noktalarda yarım 800 metre kalınlığa kadar ulaşan çeşitli katmanlardan oluşuyor.

Garvellachs adı verilen İskoç adalar grubundaki açıkta kalmış bir çıkıntı, sıcak ve tropikal bir iklimden donmuş bir kar topuna geçişine dair jeolojik kanıtlar içeriyor. Buna karşılık, Kuzey Amerika ve Afrika'da aynı dönemde oluşan diğer kayalar bu iklim geçişini göstermiyor. Londra Üniversitesi Akademisi'nde doktora öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Elias Rugen yaptığı açıklamada şunları söylüyor:

Garvellachs'ta açığa çıkan kaya katmanları küresel olarak benzersiz. Sturtian buzul çağındaki akıl almaz soğuk sırasında oluşan kayaların altında, tropikal sularda oluşmuş 70 metre kalınlığında daha eski karbonat kayaları var. Bu katmanlar, giderek soğuyan ve Dünya'da yaklaşık bir milyar yıllık ılıman iklimin sonuna işaret eden, siyanobakteriyel yaşamın ortaya çıktığı tropikal bir deniz ortamının kayıtlarını ortaya çıkarıyor.

Ekip, Port Askaig Formasyonu'ndan ve altındaki daha eski, 229 fit kalınlığındaki Garbh Eileach Formasyonu'ndan kumtaşı örnekleri topladı. Zirkon adı verilen küçük dayanıklı mineralleri analiz ettiler. Bu mineraller - Ay'dakiler de dahil olmak üzere - kayaların tarihlendirilmesi için çok önemlidir çünkü radyoaktif uranyum elementi içerirler. Bu element sabit bir hızda bozunur, böylece jeologlar bu bozunma hızına bakarak kayaların ne kadar eski olduğunu anlayabilirler. Zirkonlar ve diğer jeokimyasal kanıtlar, kayaların buraya 662 ile 720 milyon yıl önce biriktiğini gösteriyor.

Araştırmacılar, Port Askaig Formasyonu'ndan ve onun altında bulunan, 70 metre kalınlığındaki Garbh Eileach Formasyonu'ndan kumtaşı örnekleri topladı ve zirkon adı verilen küçük dayanıklı mineralleri analiz etti. Bu mineraller, radyoaktif uranyum elementine sahip oldukları için kayaların tarihlendirilmesinde çok büyük öneme sahiptir. Uranyum sabit bir hızla bozunur, bu nedenle jeologlar kayaların yaşını bu bozunma hızına bakarak belirleyebilirler. Zirkonlar ve elde edilen diğer jeokimyasal kanıtlar, bu kayaların 662 ila 720 milyon yıl önce burada biriktiğini göstermektedir.

Ekibe göre, kayaların incelenmesi sonucunda elde edile yeni tarih, bu alanın jeolojik kayıtlarda Kryojenik Dönem'in başlangıcını gösteren resmi bir işaret olarak kabul edilmesi için gereken kanıtları sağlayabilir. Küresel Sınır Tabaka Kesiti ve Noktası (GSSP) olarak bilinen bu işaret, bazı bilim insanları tarafından "altın çivi" olarak da adlandırılıyor. Bu isim, sınırı belirlemek için kayaya çakılan çivilerden geliyor. Uluslararası Jeoloji Bilimleri Birliği şu anda Garvellachs'taki çıkıntıya "altın çivi" çakılıp çakılmayacağını tartışıyor.