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Von von IMAU - University Utrecht / 25. Februar 2016 / 36 Kommentare / Seite 2 von 2 / Auf einer Seite lesen
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imagesPS Ich will bei dieser Gelegenheit auch auf ein phantastisches Buch aufmerksam machen: Nick Lanes “Oxygen, the molecule that made the world”. Ein Parforceritt durch Geologie, Biologie und Medizin, der auf die Schlüsselrolle dieses Moleküls für das Leben auf unserem Planeten hinweist. Es beginnt im Archaikum und endet bei der Rolle von Diabetes für unsere Gesundheit. Für mich ist das Buch gerade deshalb so stark, weil viele Ideen noch nicht ganz belegt, vielleicht sogar falsch sind. Da versucht ein Wissenschaftsjournalist auf ganz hohem Niveau und richtig spannend Hypothesen rund um den Sauerstoff nachzugehen und nicht einfach nur gestandenes Wissen “verständlich” aufzubereiten. Nichts gegen das “verständliche Aufbereiten”, aber Lanes “Oxygen” geht deutlich einen Schritt weiter. Lesebefehl!

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Kommentare (36)

  1. #1 Omnivor
    Am Nord"pol" von NRW
    Februar 25, 2016

    Harken schlagen schmeckt mir nicht.
    Hark! Hark!

  2. #2 Georg Hoffmann
    Februar 25, 2016

    @Omnivor
    Gott ist das peinlich. Danke!

  3. #3 Flotter Otto
    Februar 25, 2016

    @ Omnivor

    Der war gut ………..

    Im Kambrium sind neue Merkmale von Lebewesen vier- bis fünfmal rascher entstanden, wie Forscher um Michael Lee von der australischen Universität Adelaide berichten. Während des Kambriums hatten wir 4500 ppm CO2 in der Atmosphäre, dass 12fache des heutigen CO2-Gehaltes………….Das Leben im Meer explodierte, obwohl der Ozean saurer wurde………….

    Wunder über Wunder ……… Ozeanversauerung und Explosion des Lebens ……

    Die Sauerstoffhypothese besagt nun gerade, dass zur Zeit des Eintritts ins Kambrium der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre und dann auch des Ozeans von weniger as 0.5% auf deutlich über 3% Anstieg.

    Da fehlt, % des heutigen O2-Gehaltes …….

    Der O2-Gehalt ist übrigens schon vor 2 Milliarden Jahren angestiegen, vor 1 Milliarde Jahren dann rasend schnell, ……….. 1% des heutigen Gehaltes wurden vor 0,6-0,7 Milliarden Jahren erreicht, 3% vor etwa 0,5 Milliarden Jahren … 10% vor ca. 0,25 Milliarden Jahren …….100% erst in den letzten 0,1 Milliarden Jahren …..

  4. #4 Jonas Schimke
    Februar 25, 2016

    @FO,

    Ihre Zahlen zur Sauerstoffkonzentration stimmen hinten und vorne nicht. Warum recherchieren Sie nicht erst einmal sorgfältig, bevor Sie einen solchen Unsinn in die Welt setzen?

    Vor ein paar hundert Millionen Jahren lag der Sauerstoffgehalt schon einmal bei deutlich über 30 Prozent und fiel dann auf etwa 12 Prozent ab, bevor er anschließend wieder anstieg. Sie behaupten aber, dass er damals bei rund 2% gelegen hätte. Wir hätten dann die Dinosaurier und andere höhere Lebewesen überhaupt existieren können?

    Nun ja, logisches Denken und Faktencheck war ja noch nie Ihre Stärke.

    P.S.: Bleiben Sie lieber bei Themen, von denen Sie wenigstens ein bisschen verstehen, was immer das auch sein mag. 🙂

  5. #5 Flotter Otto
    Februar 25, 2016

    @ Jonas

    Sie behaupten aber, dass er damals bei rund 2% gelegen hätte. Wir hätten dann die Dinosaurier und andere höhere Lebewesen überhaupt existieren können?

    Klar stimmen meine Zahlen ………….. Sie können nur Millionen und Milliarden Jahre nicht unterscheiden ……..

  6. #6 Flotter Otto
    Februar 25, 2016

    Hier noch die O2-Kurve ………….

    https://img5.fotos-hochladen.net/uploads/o2epizfmj5yu.jpg

    Quelle: Geophysik/ Uni Kiel

  7. #7 Baldwin
    Februar 25, 2016

    Dann nehmen wir doch lieber diese Quelle:
    https://www.seilnacht.com/Minerale/kreisl.htm

  8. #8 Wizzy
    Februar 25, 2016

    …und ich dachte immer das sei so:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth#/media/File:Sauerstoffgehalt-1000mj2.png

    Jedenfalls sind Ottos Zahlen definitiv völlig daneben und passen zu keiner Erkenntnis die man zum O2-Kreislauf und aus Proxy-Daten zur Verfügung hat.

  9. #9 Anderer Michael
    Februar 25, 2016

    Ich verstehe etwas nicht. Das waren doch Meerestiere, der O2 Gehalt war in der Atmosphäre. Beeinflusst dieser den O2 Gehalt des Wassers, gibt es überhaupt einen O2 Anteil des Wassers von damals, über den man Bescheid weiß. Und wäre Sauerstoff nicht eher der Bewegung fördernd als der Verdauung.
    Interessanter Beitrag+!

  10. #10 Jonas Schimke
    Februar 25, 2016

    FO,

    Klar stimmen meine Zahlen ………….. Sie können nur Millionen und Milliarden Jahre nicht unterscheiden ……..

    10% vor ca. 0,25 Milliarden Jahren …….100% erst in den letzten 0,1 Milliarden Jahren …..

    0,25 Milliarden = 250 Millionen, also Zeit der Dinosaurier, 10% von heute 20% O2 = 2%

    Merken Sie denn wenigstens jetzt, was für einen horrenden Blödsinn Sie fabrizieren und dann auch noch verteidigen wollen?

    Sie sind weder fähig, etwas Sinnvolles zu produzieren, noch einen eklatanten Fehler einzugestehen.

  11. #11 Georg Hoffmann
    Februar 25, 2016

    @Jonas Schminke
    Im Artikel von Douglas Fox ist auch noch eine O2 Kurve. Der Artikel ist wirklich schoen geschrieben und meine Werte oben habe ich auch aus diesem Artikel (0.5%-3% etc). Natuerlich ist das alles mit indirekten Indikatoren (Eisen, Molybden etc) abgeschaetzt und tatsaechlich gibt es auch Wissenschaftler, die die Idee mit dem Sauerstoff als Trigger fuer die Kambrische Explosion nicht kaufen. Ist also echt spannend.

  12. #12 Georg Hoffmann
    Februar 25, 2016

    @Anderer Michel
    “Das waren doch Meerestiere, der O2 Gehalt war in der Atmosphäre”
    Nein, das bezieht sich alles auf den Ozean. Es gibt da natuerlich ein Gleichgewicht (Henry Law), aber hier reden wir immer vom Ozean und seinem Sauerstoffgehalt, der eben zb aus dem Gehalt von Eisen in Seesedimenten abgeschaetzt wird.
    Mitochondrien brauchen zur Verbrennung Sauerstoff. Dieser Schritt (also die Vereinnahmung von bestimmten Bakterien, die zu Organellen in den Zellen wurden) war meines Erachtens schon vollbracht. Seit etwa 600 Millionen Jahren vor heute gibt es Tiere.

  13. #13 Christian Thiele
    Regensburg
    Februar 26, 2016

    Vor dem “einander fressen” musste auch erst mal einiges passieren.
    Ich habe neulich einen Blogartikel zum Thema Sauerstoff und “Beginn der Endosymbiose” geschrieben- und das mit Star Wars kombiniert – ist logischer als man denkt!
    https://thielestierwelt.de/mitochondrien-das-erwachen-der-zellatmung/

  14. #14 maikm
    Februar 26, 2016

    @Georg: Toller Beitrag und sehr lesenswert!

  15. #15 Flotter Otto
    Februar 26, 2016

    Hmm …? Die O2-Kurve in #6 soll fürs Meer sein, laut Uni Kiel/ Geophysik………..

    Ich habe noch eine andere O2-Kurve, die zeigt, dass vor dem Kambrium der O2-Gehalt (pO2) bei 1% lag und davor – vor über 2 Milliarden Jahren – schon bei 5% …………

    https://img5.fotos-hochladen.net/uploads/oxygenlevelseq49lfwr1t.jpg

    Und in den Eiszeiten soll der O2-Gehalt rasch gestiegen sein ……

  16. #16 Wizzy
    Februar 26, 2016

    @Flotter Otto
    Bitte entschuldigen Sie meine etwas harsche Reaktion, das war voreilig. Sie scheinen ja wirklich interessiert zu sein, auch wenn Sie im Detail nicht in jedem der hier diskutierten Themen gut Bescheid wissen. Mir gingen hier die Nerven etwas durch.
    Die erste Kurve die Sie verlinkten ist im Detail nicht richtig, geht aber als ziemlich grobe exponentielle Näherung durch. Für manche Zwecke mag das sogar sinnvoll sein, solange man sich dieser Vereinfachung bewusst ist.
    Außerdem sollten Sie bitte bei bei logarithmischen Auftragungen aufpassen! Der halbe Weg auf der Skala von 1% zu 10% entspricht nicht 5%, sondern etwa 3%!

  17. #17 Chrononaut
    Kissing
    Februar 26, 2016

    Der Sauerstoffgehalt schwankte erheblich mehr als in manchen der dargestellten Kurven:

    Atmosphärische Sauerstoff-Konzentration:
    vor 2,4 Milliarden Jahren – ca. 3 %
    (Stichwort Große Sauerstoffkatastrophe, Zusammenbruch der Methan-Konzentration)
    am Ende des Kambriums (500 mya) ca. 8 bis 10 %
    am Ende des Devons (370 mya) 20 %
    im Karbon (360-299 mya) bis 35 %
    während des Perms (299-251 mya) 23 %
    während der Perm-Trias-Krise (251 mya) 10 bis 15 %
    in der Kreidezeit (bis vor 66 mya) 25 %
    in der Erdneuzeit annähernd wie heute plus/minus 2 %

  18. #18 Chrononaut
    Kissing
    Februar 26, 2016

    Nachtrag: In Relation zur Dauer der Erdgeschichte waren die Sauerstoffschwankungen vergleichsweise moderat. Ganz anders sieht es bei der CO2-Konzentration aus, da gab es wirklich extreme Ausschläge nach unten und oben, und das des öfteren in ziemlich kurzer Zeit (natürlich mit entsprechenden Auswirkungen auf das Klima inkl. mehrerer Massenaussterben).

    Und noch ein Nachtrag: Der hohe CO2-Anteil (6000 bis 3000 ppm) im Kambrium/Ordovizium/Silur sollte immer unter dem Aspekt betrachtet werden, dass die Solarkonstante zum Beispiel im Kambrium gute 5 Prozent weniger als gegenwärtig betrug.

  19. #19 Georg Hoffmann
    Februar 26, 2016

    @chrononaut
    Absolut richtig. Es ist ja auch logisch, dass ein soviel kleineres Reservoir (CO2) staerker schwankt als so ein grosser wie der des Sauerstoff.
    Ich habe jetzt keine eigene Quelle und suchen kann ja jeder fuer sich ein bisschen. Mir kommen aber deine Zahlen sehr niedrig vor (25% in der Kreide). Auch gab es wohl Sauerstoffgehalte ueber 100% von heute gerade im Perm oder Karbon. Anders haetten die Rieseninsekte dieser Zeit (2 Meter Fluegelspannweite) per Tracheenatmung wohln nicht versorgt werden koennen. Oder sind deine Zahlen % relativ zur Luft? Hier war jedenfalls immer % relativ zum heutigen Ozean gemeint.

  20. #20 Chrononaut
    Februar 26, 2016

    @Georg: Sorry, kleines Missverständnis. Meine Angaben beziehen sich auf die Sauerstoff-Konzentration relativ zur Luft. Hab’ schon gesehen, dass hier hauptsächlich der Fokus auf dem Ozean liegt. Aber ich bin bei den Zahlen geblieben, die ich aus dem Kopf rezitieren kann, und das sind leider nur die atmosphärischen Anteile.

  21. #21 Chrononaut
    Februar 26, 2016

    @Fotter Otto:

    “Wunder über Wunder ……… Ozeanversauerung und Explosion des Lebens”

    Na ja, ganz so einfach ist es leider nicht. Aus dem Kambrium sind zwei Phasen bekannt, in denen die Ozeane so stark versauerten, dass mindestens 50 Prozent der marinen Arten ausstarben. Grund war ein Megavulkanismus über einen Zeitraum von 100.000 Jahren oder noch länger. Zudem war das Kambrium jener Zeitraum mit dem höchsten Hintergrundaussterben in den letzten 540 Millionen Jahren.

    Generell gab es in jeder geologischen Epoche mindestens eine ozeanische Krise, in deren Verlauf die Meere chemisch und biologisch erheblich destabilisiert wurden, nicht nur durch den Eintrag von Kohlenstoff- und Schwefeldioxid, sondern auch durch das massenhafte Auftreten von bakteriell erzeugtem Schwefelwasserstoff sowie durch die Bildung sauerstofffreier Zonen (Anoxische ozeanische Ereignisse). Das Ergebnis waren dann umfangreiche “Todeszonen” über eine Dauer von 500.000 bis 2 Millionen Jahren, eine giftgrün gefärbte Meeresoberfläche sowie ein permanenter Gestank nach faulen Eiern, der auch weite Festlandsbereiche erfasste.

    Wir wissen oft gar nicht, wie gut wir es (noch!) in unserem stabilen Holozän haben!

  22. #22 Treverer
    Februar 27, 2016

    @georg h.

    sie wollen also bestreiten, dass gott die rillen in die steine geritzt hat?

  23. #23 axel
    Februar 28, 2016

    Wie wird sich die Sauerstoffkonzentration in der Zukunft in geologischen Zeitskalen verändern? Ist da die Biosphäre die einzige entscheidende Stellschraube? Bei CO2 sind es Verwitterungsprozesse, die so eine Art selbstregulierenden Thermostat darstellen, der die CO2-Konzentration so einstellt, dass die Erdtemperaturen stets lebensfreundlich geblieben sind. Und beim Sauerstoff?

  24. #24 Flotter Otto
    Februar 28, 2016

    @ Chrononaut

    Aus dem Kambrium sind zwei Phasen bekannt, in denen die Ozeane so stark versauerten, dass mindestens 50 Prozent der marinen Arten ausstarben.

    Paper? ………..

    Nur zur Info …….. Erst als die Ozeane saurer wurden wurde dort Leben möglich ……….

    Der frühe Urozean war vermutlich stark alkalisch. Präkambrischen Soda-Ozean ……… Das Hauptsalz des Ozeans war damals Na2CO3, der pH-Wert war relativ hoch. Das Wasser war an CaCO3 sehr stark übersättigt. ……….. eine schrittweise Abnahme gelöster Natriumkarbonate und eine ständige Zufuhr von HCl, die den pH-Wert des Ozeans von basisch nach schwach sauer verschob …. mit allen daraus abzuleitenden Folgen wie heutigem NaCl-Gehalt, verändertem pH-Wert, Oxidation von 2- zu 3-wertigem Eisen, Sulfatstabillität und – vor allem für die Lebewesen wichtig – Wechsel von Na- zu Ca- und Mg-Dominanz. ……… ermöglichte die kambrische Explossion ………

    @ axel

    Bei CO2 sind es Verwitterungsprozesse, die so eine Art selbstregulierenden Thermostat darstellen, der die CO2-Konzentration so einstellt, dass die Erdtemperaturen stets lebensfreundlich geblieben sind.

    Was spinnen Sie sich da zurecht ? ………. Erdgeschichtlich wurde das meiste CO2 aus der Atmosphäre in den letzten 500 Millionen Jahren in Karbonatgestein gebunden und in Kohle und Gashydraten …………

    Nur bei tecktonischen Großereignissen wie dem PETM wird das aus der Erdkruste wieder frei gesetzt ………

  25. #25 axel
    Februar 28, 2016

    @ FO

    Mein Kommentar war natürlich nicht an Sie gerichtet.

    PS:
    Bücher sind toll, da stehen manchmal echt faszinierende Sachen drin. Man muss nur lesen und verstehen können……….

  26. #26 Chrononaut
    Kissing
    Februar 28, 2016

    @Flotter Otto

    Hier ein paar Links zum Thema:

    https://geology.gsapubs.org/content/42/6/543.short

    https://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17628-2014-06-03.html
    („Eindeutschung“ des obigen Geology-Artikels, da dieser ohne Beitragszahlung nur als Abstract vorliegt)

    https://se-server.ethz.ch/staff/af/fi159/V/Ve053.pdf

    https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/13041344/55659019-3.pdf?sequence=1

    Verwitterung: Bei den meisten Formen der Verwitterung (Karbonat- und Silkatverwitterung) wird CO2 gebunden, nicht freigesetzt. Verwitterungsprozesse verlaufen je nach Temperatur, Vegetationsbedeckung und Umgebungsbedingungen unterschiedlich rasch, gehören jedoch zu den wichtigsten Einflussfaktoren im Klimasystem.

  27. #27 Flotter Otto
    Februar 28, 2016

    @ Chrononaut

    Als Hauptursache für das Sterben im Kambrium werden dort aber Vuklanausbrüche genannt ………..

    Und Richtig, Verwitterungsprozesse binden CO2 ……. Freigesetzt wird es durch tecktonische Prozesse und Vulkanismus …..

  28. #28 Chrononaut
    Kissing
    Februar 28, 2016

    Vulkanausbrüche dieser Größenordnung (2 Millionen qkm umfassende Flutbasalte) reichern nicht nur die Atmosphäre mit Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid an, sondern wirken in Form einer Kettenreaktion auch auf die Ozeane. Neben einem ganzen Bündel an chemischen Nebenwirkungen kommt es primär zu einer starken Versauerung und damit zu einer raschen Talfahrt des pH-Werts, da die Ausgasungen über kurz oder lang (zum Beispiel in Form von Schwefelsäure) in den Meeren landen.

    Dieses Schema ist in der Erdgeschichte mal schwächer und mal stärker einige Dutzend Male aufgetreten.

    Im folgenden Link ist das Szenario genau beschrieben. Das Paper bezieht sich zwar auf die Perm-Trias-Krise vor 251 Millionen Jahren, ist aber ohne wesentliche Abstriche auf das Kambrium übertragbar.

    https://www.research.ed.ac.uk/portal/files/19061200/Clarkson_Science_manuscript_submission.pdf

  29. #29 Flotter Otto
    Februar 29, 2016

    Kempe und Degens haben in der Zeitschrift Chemical Geology (53/85, S. 95 ff) schon ausführlich dargelegt, dass sich der Übergang vom Sodazum Kochsalz-Ozean sehr allmählich vollzogen. Erst vor 600 Millionen Jahren, zu Beginn des Kambriums war er abgeschlossen. Auffällig ist es für Geologen immer schon gewesen, dass just zu diesem Zeitpunkt die Entwicklung der Lebewesen mit der „Erfindung“ der Skelette einen ungeheuren Aufschwung genommen hatte. Jetzt waren die Tiere in der Lage, den überschüssigen Calciumgehalt im Körper in Muschelschalen, Schneckengehäusen, Krebspanzern oder Wirbeltierknochen abzulagern.

    Die “Versauerung” der Ozeane machte das erst möglich und auch die kambrische Explossion…………..

  31. #31 Dr. Webbaer
    Mai 31, 2016

    Die Kambrische Explosion beschreibt also den wahrscheinlich größten Sprung, den die Evolution auf unserem Planeten je gemacht hat.

    Bspw. mit Elementen der Ordnungszahl 6 und 8 kann viel Freude gewonnen werden, allerdings ist es schon so, dass erst die letzten Jahrtausende der Erdgeschichte ‘den wahrscheinlich größten Sprung, den die Evolution auf unserem Planeten je gemacht hat’ bedeuten müssten.

  32. #32 Jonas Schimke
    Mai 31, 2016

    Die Entwicklung der letzten Jahrtausende hat nur indirekt etwas mit Evolution zu tun und so gut wie gar nicht mit natürlicher, biologischer Evolution. Eher im Gegenteil: durch unser Einwirken mit Vernichtung zahlreicher Arten verarmt der Genpool in der Summe so stark wie selten zuvor in der Erdgeschichte.

  33. #33 Leck Michdoch
    Juni 1, 2016

    Schminke/Vennecke etc.: Es geht mir ausgesprochen auf den Keks, wenn Sie sich hier als “ausgesprochener Kenner” der “Evolutionstheorie” aufspielen. Meines Wissens haben Sie überhaupt keine Ausbildung in einem biologischen Fach und schwadronieren nur Zeugs herum, dass Sie sich Second Hand angelesen haben. Sie verfügen aber keineswegs über ein grundlegendes biologisches Verständnis möglicher biologischer Mechanismen der Entwicklung von Arten. Dazu gehört weitaus mehr als nur ein interessierter Laie zu sein. Deshalb ist Ihr grossspuriges Auftreten wieder so stossend. Sie sind ein kleiner Möchtegern mit übertriebenem Selbstarstellungsdrang, der überhaupt nicht über die Grundlagen verfügt, so grossspecherisch aufzutreten. Halten Sie besser Ihr Maul bei Fragen, die Sie nicht verstehen.

  34. #34 aryaarmdn
    Dezember 10, 2021

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  36. #36 gladieselmira
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