Portalda reklama

Atmosfera, uning tarkibi va tuzilishi. Atmosferaning funktsiyalari. Atmosfera tarkibi Atmosfera sharoitlari

2,4 milliard yil avval Yer atmosferasidagi erkin kislorodning sezilarli darajada oshishi bir muvozanat holatidan ikkinchisiga juda tez o'tish natijasida yuzaga kelgan ko'rinadi. Birinchi daraja O 2 ning juda past konsentratsiyasiga to'g'ri keldi - hozir kuzatilganidan taxminan 100 000 baravar past. Ikkinchi muvozanat darajasiga yuqori konsentratsiyada erishish mumkin edi, bu zamonaviydan kamida 0,005. Bu ikki daraja orasidagi kislorod miqdori o'ta beqarorlik bilan tavsiflanadi. Bunday "bistabillik" mavjudligi siyanobakteriyalar (ko'k-yashil "yosunlar") uni ishlab chiqarishni boshlaganidan keyin kamida 300 million yil davomida Yer atmosferasida nima uchun juda kam erkin kislorod borligini tushunishga imkon beradi.

Hozirgi vaqtda Yer atmosferasi 20% erkin kisloroddan iborat bo'lib, u siyanobakteriyalar, suv o'tlari va yuqori o'simliklar tomonidan fotosintezning qo'shimcha mahsulotidan boshqa narsa emas. Ko'p kislorod tropik o'rmonlar tomonidan chiqariladi, ular mashhur nashrlarda ko'pincha sayyoramizning o'pkalari deb ataladi. Shu bilan birga, tropik o'rmonlar yil davomida ular ishlab chiqaradigan kislorodni deyarli iste'mol qilishlari jim. U tayyor organik moddalarni - birinchi navbatda bakteriyalar va zamburug'larni parchalaydigan organizmlarning nafas olishiga sarflanadi. Buning uchun, Kislorod atmosferada to'plana boshlashi uchun fotosintez jarayonida hosil bo'lgan moddaning hech bo'lmaganda bir qismi tsikldan olib tashlanishi kerak.- masalan, pastki cho'kindilarga tushib, uni aerob, ya'ni kislorod iste'moli bilan parchalaydigan bakteriyalarga etib bo'lmaydi.

Kislorodli (ya'ni "kislorod berish") fotosintezning umumiy reaktsiyasini quyidagicha yozish mumkin:
CO 2 + H 2 O + hn→ (CH 2 O) + O 2,
Qayerda hn quyosh nurining energiyasi va (CH 2 O) - organik moddalarning umumlashtirilgan formulasi. Nafas olish teskari jarayon bo'lib, uni quyidagicha yozish mumkin:
(CH 2 O) + O 2 → CO 2 + H 2 O.
Shu bilan birga, organizmlar uchun zarur bo'lgan energiya chiqariladi. Biroq, aerob nafas olish faqat zamonaviy darajadan 0,01 dan kam bo'lmagan O 2 konsentratsiyasida mumkin (Paster nuqtasi deb ataladi). Anaerob sharoitda organik moddalar fermentatsiya orqali parchalanadi va bu jarayonning oxirgi bosqichlarida ko'pincha metan hosil bo'ladi. Masalan, asetat hosil bo'lishi orqali metanogenezning umumlashtirilgan tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:
2(CH 2 O) → CH 3 COOH → CH 4 + CO 2.
Agar fotosintez jarayonini anaerob sharoitda organik moddalarning keyingi parchalanishi bilan birlashtirsak, umumiy tenglama quyidagicha ko'rinadi:
CO 2 + H 2 O + hn→ 1/2 CH 4 + 1/2 CO 2 + O 2.
Aynan shu organik moddalarning parchalanish yo'li qadimgi biosferada asosiy yo'l bo'lgan.

Kislorod bilan ta'minlash va atmosferadan olib tashlash o'rtasidagi zamonaviy muvozanat qanday o'rnatilganligining ko'plab muhim tafsilotlari noaniqligicha qolmoqda. Axir, kislorod miqdorining sezilarli o'sishi, "Atmosferaning katta oksidlanishi" atigi 2,4 milliard yil oldin sodir bo'lgan, ammo kislorodli fotosintezni amalga oshiradigan siyanobakteriyalar allaqachon 2,7 milliard yil davomida juda ko'p va faol bo'lganligi aniq ma'lum. oldin va ular bundan ham oldin paydo bo'lgan - ehtimol 3 milliard yil oldin. Shunday qilib, ichida kamida 300 million yil davomida siyanobakteriyalarning faoliyati atmosferadagi kislorod miqdorining oshishiga olib kelmadi..

Negadir birdaniga sof birlamchi ishlab chiqarishning tubdan o'sishi (ya'ni siyanobakteriyalarning fotosintezi jarayonida hosil bo'lgan organik moddalarning ko'payishi) degan taxmin tanqidga dosh bermadi. Gap shundaki, fotosintez jarayonida uglerod 12 C ning engil izotopi asosan iste'mol qilinadi va muhitda og'irroq 13 C izotopining nisbiy miqdori ortadi. Shunga ko'ra, organik moddalarni o'z ichiga olgan tub cho'kindi moddalar 13 C izotopida kamayishi kerak. suvda to'planib, karbonatlar hosil qilish uchun ketadi. Biroq, atmosferadagi kislorod kontsentratsiyasining tubdan o'zgarishiga qaramay, karbonatlar va cho'kindilarning organik moddalarida 12 C dan 13 C gacha bo'lgan nisbat o'zgarishsiz qolmoqda. Bu shuni anglatadiki, butun nuqta O 2 manbasida emas, balki uning, geokimyogarlar aytganidek, "cho'kish" (atmosferadan olib tashlash), bu to'satdan sezilarli darajada pasayib, kislorod miqdorining sezilarli darajada oshishiga olib keldi. atmosferada.

Odatda, "Atmosferaning katta oksidlanishi" dan oldin darhol hosil bo'lgan barcha kislorod Yer yuzasida juda ko'p bo'lgan temir birikmalarining (va keyin oltingugurtning) oksidlanishiga sarflangan deb ishoniladi. Xususan, o'sha paytda "tarmoqli temir rudalari" paydo bo'lgan. Ammo yaqinda Sharqiy Angliya universiteti (Norvich, Buyuk Britaniya) Atrof-muhit fanlari fakultetining aspiranti Kolin Goldblatt bir universitetdagi ikki hamkasbi bilan birgalikda er atmosferasidagi kislorod miqdori 2000 ga yaqin bo'lishi mumkin degan xulosaga keldi. ikkita muvozanat holatidan biri: u juda kichik bo'lishi mumkin - hozirgidan taxminan 100 ming marta kam yoki juda ko'p (zamonaviy kuzatuvchi nuqtai nazaridan u kichik bo'lsa ham) - zamonaviy darajadagi 0,005 dan kam emas.

Taklif etilayotgan modelda ular kislorod va kamaytirilgan birikmalarning atmosferaga kirishini, xususan, erkin kislorod va metanning nisbatiga e'tibor berishdi. Ularning ta'kidlashicha, agar kislorod kontsentratsiyasi hozirgi darajadan 0,0002 dan oshsa, metanning bir qismi allaqachon reaktsiyaga ko'ra metanotrof bakteriyalar tomonidan oksidlanishi mumkin:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O.
Ammo metanning qolgan qismi (va u juda ko'p, ayniqsa past kislorod konsentratsiyasida) atmosferaga kiradi.

Butun tizim termodinamika nuqtai nazaridan muvozanatsiz holatda. Buzilgan muvozanatni tiklashning asosiy mexanizmi atmosferaning yuqori qatlamlarida metanning gidroksil radikali bilan oksidlanishidir (qarang: Atmosferadagi metanning tebranishlari: inson yoki tabiat - kim g'alaba qozonadi, "Elementlar", 10.06.2006). Gidroksil radikali atmosferada ultrabinafsha nurlanish ta'sirida hosil bo'lishi ma'lum. Ammo atmosferada kislorod ko'p bo'lsa (hozirgi darajadan kamida 0,005), uning yuqori qatlamlarida ozon ekrani hosil bo'ladi, bu Yerni qattiq ultrabinafsha nurlaridan yaxshi himoya qiladi va shu bilan birga fizik-kimyoviy jarayonlarga xalaqit beradi. metanning oksidlanishi.

Mualliflar kislorodli fotosintezning mavjudligi kislorodga boy atmosferaning shakllanishi uchun ham, ozon ekranining paydo bo'lishi uchun ham etarli shart emas degan ma'lum darajada paradoksal xulosaga kelishadi. Bu holat, biz boshqa sayyoralarda ularning atmosferasini o'rganish natijalariga ko'ra hayot mavjudligi belgilarini topishga harakat qilayotgan holatlarda hisobga olinishi kerak.

Atmosfera (yunoncha amusos - "bug'" va schaῖra - "shar" dan) - osmon jismining uning atrofida tortishish kuchi bilan tutilgan gaz qobig'i. Atmosfera sayyoramizning gazsimon qobig'i bo'lib, u turli gazlar, suv bug'lari va chang aralashmasidan iborat. Atmosfera Yer va Kosmos o'rtasida moddalar almashinuvini amalga oshiradi. Yer kosmik chang va meteorit materialini oladi va eng engil gazlarni yo'qotadi: vodorod va geliy. Yer atmosferasiga Quyoshdan keladigan kuchli nurlanish orqali va orqali kirib boradi, bu sayyora yuzasining issiqlik rejimini belgilaydi, atmosfera gazlari molekulalarining dissotsiatsiyasiga va atomlarning ionlanishiga olib keladi.

Yer atmosferasida ko'pchilik tirik organizmlar nafas olish uchun foydalanadigan kislorod va fotosintez jarayonida o'simliklar, suv o'tlari va siyanobakteriyalar tomonidan iste'mol qilinadigan karbonat angidrid mavjud. Atmosfera, shuningdek, sayyoramizning himoya qatlami bo'lib, uning aholisini quyoshning ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiladi.

Barcha massiv jismlar - yer sayyoralari va gaz gigantlari atmosferaga ega.

Atmosfera tarkibi

Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%)dan tashkil topgan gazlar aralashmasidir. 0,038% karbonat angidrid va oz miqdorda vodorod, geliy, boshqa nojo'ya gazlar va ifloslantiruvchi moddalar.

Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO 2 miqdorining taxminan 10-12% ga ortishi kuzatilmoqda.Atmosferaga kiritilgan gazlar turli funktsional rollarni bajaradi. Biroq, bu gazlarning asosiy ahamiyati, birinchi navbatda, ular nurlanish energiyasini juda kuchli yutishlari va shu bilan Yer yuzasi va atmosferaning harorat rejimiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi bilan belgilanadi.

Sayyora atmosferasining dastlabki tarkibi, odatda, sayyoralarning shakllanishi va tashqi gazlarning keyingi chiqishi paytida quyoshning kimyoviy va harorat xususiyatlariga bog'liq. Keyin gaz qobig'ining tarkibi turli omillar ta'sirida rivojlanadi.

Venera va Mars atmosferasi asosan azot, argon, kislorod va boshqa gazlarning kichik qo'shimchalari bilan karbonat angidriddan iborat. Yer atmosferasi asosan unda yashovchi organizmlarning mahsuli hisoblanadi. Past haroratli gaz gigantlari - Yupiter, Saturn, Uran va Neptun asosan past molekulyar og'irlikdagi gazlarni - vodorod va geliyni saqlab qolishi mumkin. Osiris yoki 51 Pegasi b kabi yuqori haroratli gaz gigantlari, aksincha, uni ushlab tura olmaydi va ularning atmosferasi molekulalari kosmosda tarqalib ketgan. Bu jarayon asta-sekin va doimiy ravishda sodir bo'ladi.

azot, Atmosferadagi eng keng tarqalgan gaz, u kimyoviy jihatdan faol emas.

Kislorod, azotdan farqli o'laroq, kimyoviy jihatdan juda faol element. Kislorodning o'ziga xos funktsiyasi - vulqonlar tomonidan atmosferaga chiqariladigan geterotrof organizmlarning organik moddalari, jinslar va kam oksidlangan gazlarni oksidlash. Kislorod bo'lmasa, o'lik organik moddalarning parchalanishi bo'lmaydi.

Atmosfera tuzilishi

Atmosferaning tuzilishi ikki qismdan iborat: ichki qismi - troposfera, stratosfera, mezosfera va termosfera yoki ionosfera va tashqi qismi - magnitosfera (ekzosfera).

1) Troposfera- bu atmosferaning pastki qismi bo'lib, unda 3/4, ya'ni to'plangan. Butun er atmosferasining ~ 80%. Uning balandligi er yuzasi va okeanning isishi natijasida yuzaga keladigan vertikal (ko'tarilish yoki pasayish) havo oqimlarining intensivligi bilan belgilanadi, shuning uchun ekvatorda troposferaning qalinligi 16-18 km, mo''tadil kengliklarda 10-11 km va qutblarda - 8 km gacha. Troposferada havo harorati balandlikda har 100 m uchun 0,6ºS ga kamayadi va +40 dan -50ºS gacha.

2) Stratosfera troposfera ustida joylashgan va sayyora yuzasidan 50 km gacha balandlikka ega. 30 km gacha bo'lgan balandlikda harorat doimiy -50ºS. Keyin u ko'tarila boshlaydi va 50 km balandlikda +10ºS ga etadi.

Biosferaning yuqori chegarasi ozon ekranidir.

Ozon ekrani - stratosfera ichidagi atmosferaning Yer yuzasidan turli balandliklarda joylashgan va 20-26 km balandlikda maksimal ozon zichligiga ega bo'lgan qatlami.

Ozon qatlamining qutblarda balandligi 7-8 km, ekvatorda 17-18 km, ozon mavjudligining maksimal balandligi esa 45-50 km deb baholanadi. Quyoshning qattiq ultrabinafsha nurlanishi tufayli ozon qalqoni ustidagi hayot mumkin emas. Agar siz barcha ozon molekulalarini siqsangiz, sayyora atrofida ~ 3 mm qatlamga ega bo'lasiz.

3) Mezosfera– bu qatlamning yuqori chegarasi 80 km balandlikda joylashgan. Uning asosiy xususiyati haroratning -90ºS yuqori chegarasida keskin pasayishi. Bu yerda muz kristallaridan tashkil topgan tungi bulutlar qayd etilgan.

4) Ionosfera (termosfera) - 800 km balandlikda joylashgan va haroratning sezilarli darajada oshishi bilan tavsiflanadi:

150 km harorat +240ºS,

200 km harorat +500ºS,

600 km harorat +1500ºS.

Quyoshdan ultrabinafsha nurlanish ta'sirida gazlar ionlangan holatda bo'ladi. Ionlanish gazlarning porlashi va auroralarning paydo bo'lishi bilan bog'liq.

Ionosfera radioto'lqinlarni qayta-qayta aks ettirish qobiliyatiga ega, bu sayyorada uzoq masofali radioaloqalarni ta'minlaydi.

5) Ekzosfera– 800 km dan yuqorida joylashgan va 3000 km gacha choʻzilgan. Bu erda harorat >2000ºS. Gaz harakatining tezligi kritik ~ 11,2 km/sek ga yaqinlashmoqda. Dominant atomlar vodorod va geliy bo'lib, ular Yer atrofida 20 000 km balandlikka cho'zilgan nurli tojni hosil qiladi.

Atmosferaning funktsiyalari

1) Termoregulyatsiya - Yerdagi ob-havo va iqlim issiqlik va bosimning taqsimlanishiga bog'liq.

2) Hayotni ta'minlovchi.

3) Troposferada havo massalarining global vertikal va gorizontal harakati sodir bo'lib, ular suv aylanishini va issiqlik almashinuvini belgilaydi.

4) Deyarli barcha yer usti geologik jarayonlari atmosfera, litosfera va gidrosferaning o'zaro ta'siridan kelib chiqadi.

5) Himoya - atmosfera yerni koinotdan, quyosh radiatsiyasidan va meteorit changlaridan himoya qiladi.

Atmosferaning funktsiyalari. Atmosferasiz Yerda hayot imkonsiz bo'lar edi. Bir kishi kuniga 12-15 kg iste'mol qiladi. havo, har daqiqada 5 dan 100 litrgacha nafas oladi, bu oziq-ovqat va suvga bo'lgan o'rtacha kunlik ehtiyojdan sezilarli darajada oshadi. Bundan tashqari, atmosfera odamlarni koinotdan tahdid soladigan xavf-xatarlardan ishonchli himoya qiladi: u meteoritlar yoki kosmik nurlanishning o'tishiga yo'l qo'ymaydi. Inson besh hafta ovqatsiz, besh kun suvsiz, besh daqiqa havosiz yashashi mumkin. Oddiy inson hayoti nafaqat havoni, balki uning ma'lum bir tozaligini ham talab qiladi. Odamlarning salomatligi, o'simlik va hayvonot dunyosining holati, qurilish inshootlari va inshootlarining mustahkamligi va mustahkamligi havo sifatiga bog'liq. Ifloslangan havo suvlar, quruqliklar, dengizlar va tuproqlarga halokatli ta'sir ko'rsatadi. Atmosfera yorug'likni belgilaydi va erning issiqlik rejimlarini tartibga soladi, yer sharida issiqlikning qayta taqsimlanishiga yordam beradi. Gaz qobig'i Yerni haddan tashqari sovutish va isitishdan himoya qiladi. Agar sayyoramiz havo qobig'i bilan o'ralgan bo'lmaganida, bir kun ichida haroratning o'zgarishi amplitudasi 200 S ga etadi. Atmosfera Yerda yashovchi hamma narsani halokatli ultrabinafsha, rentgen va kosmik nurlardan qutqaradi. Yorug'likning tarqalishida atmosfera katta rol o'ynaydi. Uning havosi quyosh nurlarini millionlab kichik nurlarga ajratadi, ularni tarqatadi va bir xil yorug'lik hosil qiladi. Atmosfera tovushlarni o'tkazuvchi bo'lib xizmat qiladi.

Troposfera - 8-18 km balandlikdagi atmosferaning pastki juda nozik qatlami, unda Yer atmosferasi massasining 80% to'plangan.

Atmosferadagi O 2 ning Yerdagi biologik va geokimyoviy jarayonlar uchun ahamiyati nihoyatda katta. Shuning uchun olimlar sayyoramiz tarixida kislorod miqdori qanday o'zgarganini uzoq vaqtdan beri o'rganishmoqda. Buni umumiy atmosfera bosimida O 2 va N 2 qisman bosimini hisoblash orqali tushunish mumkin.

Muammoning uzoq tarixiga qaramay, mutaxassislar hali ham so'nggi 500 million yil ichida atmosfera bosimining o'zgarishi bo'yicha konsensusga ega emaslar. Hisob-kitoblar 0,2 atmgacha farq qiladi (quyidagi diagrammaga qarang). Hatto so'nggi bir necha million yil ichida ham atmosfera bosimi, qisman bosim va shuning uchun O 2 kontsentratsiyasi qanday o'zgarganligi haqida aniq tasavvur yo'q.

Savol oson emas, chunki atmosferadagi kislorod doimiy ravishda hayvonlar, o'simliklar va hatto toshlar tomonidan iste'mol qilinadi. Prinston universiteti olimlari guruhi Grenlandiya va Antarktida muz yadrolarida havo pufakchalari kontsentratsiyasini o‘rganish orqali bu masalaga oydinlik kiritdi.

Ko'rinadigan yillik qatlamlari bilan 1837 m chuqurlikdagi muz yadrosi

Bugungi kunda muz yadrolari atmosfera bosimi ma'lumotlarining eng ishonchli va aniq manbai hisoblanadi. Yadrolardagi muzning maksimal yoshi 800 ming yil, shuning uchun tadqiqotlar shu vaqt oralig'ida cheklangan.


Antarktidadagi Vostok tadqiqot stantsiyasida muz yadrolarini qazib olish

Ma'lum bo'lishicha, bu vaqt ichida Yerdan kislorodning juda barqaror oqib chiqishi million yilda taxminan 8,4 ppm tezlikda sodir bo'ladi. Xususan, oxirgi 800 000 yil ichida atmosferada kislorod taxminan 0,7% ga kamaygan.


Chapdagi diagramma ilmiy modellashtirish natijalari atmosfera O 2 / N 2 nisbati va qisman bosim o'rtasida qanday farq qilishini ko'rsatadi. O'ngdagi diagrammada 800 ming yil davomida muz yadrolarida havo pufakchalarini o'lchash natijalariga ko'ra qisman bosimning o'zgarishi ko'rsatilgan.

"Biz bu o'lchovlarni nazariyani tasdiqlashdan ko'ra ko'proq qiziqish uchun qildik", deydi ilmiy ish mualliflaridan biri Daniel Stolper. "Biz nima bo'lishini bilmasdik: kislorod yillar davomida ko'payadimi, kamayadimi yoki doimiy darajada qoladimi".

Atmosferadagi kislorod miqdorining kamayishi juda sekin sodir bo'ladi. Ehtimol, bu millionlab yillar davomida inson hayotiga tahdid solmaydi. Ammo bunday tsikllarning tabiati haqidagi ma'lumotlar fan uchun juda muhimdir. O'zgarishlarga qanday omillar ta'sir qilishini bilishimiz kerak. Ushbu ma'lumotlardan, boshqa narsalar qatori, Marsni terraformatsiya qilishda, odamlar Qizil sayyorani to'ldirishda foydalanish mumkin. Ehtimol, Mars atmosferasidagi kislorod miqdorini oshirishimiz kerak bo'ladi.

Birinchi ikki milliard yil davomida Yerda kislorod ham yo'q edi. Eng mumkin bo'lgan nazariya shundan iboratki, kislorod darajasi taxminan 2,4 milliard yil oldin ko'k-yashil suv o'tlari deb ham ataladigan siyanobakteriyalarning faolligi tufayli ko'tarilgan. Atmosfera tarkibidagi keskin o'zgarishlar, so'ngra biosferaning qayta tuzilishi va Yer tarixidagi global Guron muzliklari davri kislorod halokati deb nomlanadi.


Ko'k-yashil suv o'tlari 2,4 milliard yil oldin kislorodning Yerda ko'p miqdorda paydo bo'lishi va yanada rivojlangan hayotning paydo bo'lishining sababidir.

Xuddi shu kislorod halokati Marsda ham yaratilishi mumkin.

Olimlar hali nima uchun Yer atmosferasi kislorodni asta-sekin yo‘qotayotgani borasida bir fikrga kelmadi. Ikkita gipoteza mavjud. Ulardan biri shundaki, bu eroziya tezligining oshishi bilan bog'liq, bu esa tuproqdan ko'proq toshlarni olib tashlaydi, bu esa ko'proq kislorodni oksidlaydi va bog'laydi. Yana bir nazariya iqlim o'zgarishi bilan bog'liq: so'nggi o'n yilliklardagi keskin o'sishga qaramay, so'nggi bir necha million yil ichida harorat biroz pasaygan. Haroratning pasayishi tufayli ekologik reaktsiyalar zanjiri boshlanishi mumkin edi, buning natijasida Jahon okeanida ko'proq kislorod eriydi va bog'lana boshladi.

Hozircha bularning barchasi sinovdan o'tishi kerak bo'lgan farazlardir.

Hozirgi vaqtda Yer atmosferasida 78,09% azot, 20,95% kislorod, 0,93% argon, 0,039% karbonat angidrid va oz miqdorda boshqa gazlar mavjud. Shuningdek, u doimiy ravishda asosiy issiqxona gazlaridan biri hisoblangan suv bug'ining kontsentratsiyasini o'zgartiradi. Okean sathida atmosferada H2O kontsentratsiyasi taxminan 1% ni tashkil qiladi va o'rtacha 0,4% ni tashkil qiladi. Atmosferaning umumiy massasi 5,5 × 10 18 kg, ya'ni 5,5 zettagram yoki 5,5 petaton.


Yer atmosferasida kislorodning to'planishi. Yashil grafik - kislorod darajasining pastki bahosi, qizil grafik - yuqori baho. 1. 3,85-2,45 mlrd. 2. 2,45-1,85 mlrd. yil avval: kislorod ishlab chiqarishning boshlanishi va uning okean va dengiz tubidagi jinslar tomonidan singishi. 3. 1,85-0,85 mlrd. yil avval: quruqlikdagi jinslarning oksidlanishi. 4. 0,85-0,54 milliard yil oldin: quruqlikdagi barcha jinslar oksidlanadi, atmosferada kislorod to'planishi boshlanadi. 5. 0,54 mlrd yil avval - hozirgi

Kislorod er atmosferasidan asta-sekin chiqib ketadi. Ammo olimlarning ta'kidlashicha, ularning tadqiqotida sanoat inqilobi boshlangandan so'ng, so'nggi 200 yil ichida kislorod darajasining o'zgarishi to'g'risida ma'lumotlar yo'q, chunki odamlar bu kimyoviy reaktsiyadan energiya olib, er osti uglevodorodlarini faol ravishda oksidlay boshladilar. va atmosferadan ko'p miqdorda kislorodni bog'laydi. "Biz kislorodni avvalgidan ming marta ko'proq iste'mol qilamiz", deydi Daniel Stolper. "Insoniyat [kislorod] aylanishini butunlay yopdi, minglab tonna uglerodni yoqib yubordi... Bu odamlar birgalikda harakat qilish orqali Yerdagi tabiiy jarayonlarni sezilarli darajada tezlashtirishi mumkinligining yana bir dalilidir".

Quyosh sistemamizning issiq va sovuq sayyoralaridan farqli o'laroq, Yer sayyorasida qandaydir shaklda hayotga ruxsat beruvchi sharoitlar mavjud. Barcha tirik mavjudotlarga erkin nafas olish imkoniyatini beruvchi va ularni kosmosda hukm surayotgan halokatli nurlanishdan himoya qiluvchi atmosferaning tarkibi asosiy shartlardan biridir.

Atmosfera nimadan iborat?

Yer atmosferasi ko'plab gazlardan iborat. Asosan bu 77% ni egallaydi. Erdagi hayotni tasavvur qilib bo'lmaydigan gaz ancha kichikroq hajmni egallaydi, havodagi kislorod miqdori atmosferaning umumiy hajmining 21% ga teng. Oxirgi 2% argon, geliy, neon, kripton va boshqalarni o'z ichiga olgan turli gazlar aralashmasi.

Yer atmosferasi 8 ming km balandlikka ko'tariladi. Nafas olish uchun qulay havo faqat atmosferaning quyi qatlamida, qutblarda 8 km va ekvatordan 16 km balandlikda joylashgan troposferada joylashgan. Balandlik oshgani sayin havo yupqaroq bo'ladi va kislorod etishmasligi kuchayadi. Turli balandliklarda havodagi kislorod miqdori qanday ekanligini ko'rib chiqish uchun misol keltiramiz. Everest cho'qqisida (balandligi 8848 m) havo bu gazni dengiz sathidan 3 baravar kamroq ushlab turadi. Shuning uchun baland tog' cho'qqilarini zabt etuvchilar - alpinistlar uning cho'qqisiga faqat kislorod niqoblarida ko'tarilishlari mumkin.

Kislorod sayyorada omon qolishning asosiy shartidir

Yer mavjudligining boshida uni o'rab turgan havo tarkibida bu gaz bo'lmagan. Bu protozoa - okeanda suzuvchi bir hujayrali molekulalar hayoti uchun juda mos edi. Ularga kislorod kerak emas edi. Jarayon taxminan 2 million yil oldin, birinchi tirik organizmlar fotosintez reaktsiyasi natijasida kimyoviy reaktsiyalar natijasida olingan ushbu gazning kichik dozalarini dastlab okeanga, keyin atmosferaga chiqarishni boshlaganda boshlangan. . Hayot sayyorada rivojlanib, turli shakllarni oldi, ularning aksariyati hozirgi zamongacha saqlanib qolmagan. Ba'zi organizmlar oxir-oqibat yangi gaz bilan yashashga moslashdi.

Ular hujayra ichidagi energiyadan xavfsiz foydalanishni o'rgandilar, u erda u oziq-ovqatdan energiya olish uchun quvvat manbai bo'lib xizmat qildi. Kisloroddan foydalanishning bunday usuli nafas olish deb ataladi va biz buni har soniyada qilamiz. Nafas olish yanada murakkab organizmlar va odamlarning paydo bo'lishiga imkon berdi. Millionlab yillar davomida havodagi kislorod miqdori zamonaviy darajaga ko'tarildi - taxminan 21%. Ushbu gazning atmosferada to'planishi yer yuzasidan 8-30 km balandlikda ozon qatlamining paydo bo'lishiga yordam berdi. Shu bilan birga, sayyora ultrabinafsha nurlarning zararli ta'siridan himoyalangan. Suv va quruqlikdagi hayot shakllarining keyingi evolyutsiyasi fotosintezning kuchayishi natijasida tez o'sdi.

Anaerob hayot

Garchi ba'zi organizmlar ortib borayotgan gaz miqdoriga moslashgan bo'lsa-da, Yerda mavjud bo'lgan ko'plab oddiy hayot shakllari yo'q bo'lib ketdi. Boshqa organizmlar kisloroddan yashirinib omon qolgan. Ulardan ba'zilari bugungi kunda dukkakli o'simliklarning ildizlarida yashaydi, o'simliklar uchun aminokislotalar hosil qilish uchun havodagi azotdan foydalanadi. Botulizmning halokatli organizmi kisloroddan boshqa qochqindir. Vakuumli konservalarda osongina omon qoladi.

Hayot uchun qaysi kislorod darajasi optimal hisoblanadi?

O'pkasi nafas olish uchun hali to'liq ochilmagan, muddatidan oldin tug'ilgan chaqaloqlar maxsus inkubatorlarda tugaydi. Ularda havodagi kislorod miqdori hajmi bo'yicha yuqori bo'lib, odatdagi 21% o'rniga uning darajasi 30-40% ga o'rnatiladi. Nafas olishda jiddiy muammolarga duch kelgan chaqaloqlar bolaning miyasiga zarar etkazmaslik uchun 100 foiz kislorod darajasiga ega havo bilan o'ralgan. Bunday sharoitda bo'lish gipoksiya holatida bo'lgan to'qimalarning kislorod rejimini yaxshilaydi va ularning hayotiy faoliyatini normallantiradi. Ammo uning havoda ko'p bo'lishi juda kam bo'lgani kabi xavflidir. Bolaning qonida kislorodning ko'p bo'lishi ko'z tomirlariga zarar etkazishi va ko'rish qobiliyatini yo'qotishi mumkin. Bu gaz xossalarining ikki tomonlamaligini ko'rsatadi. Yashash uchun biz uni nafas olishimiz kerak, lekin uning ortiqcha miqdori ba'zan tana uchun zaharga aylanishi mumkin.

Oksidlanish jarayoni

Kislorod vodorod yoki uglerod bilan birlashganda, oksidlanish deb ataladigan reaktsiya sodir bo'ladi. Bu jarayon hayotning asosi bo'lgan organik molekulalarning parchalanishiga olib keladi. Inson tanasida oksidlanish quyidagicha sodir bo'ladi. Qizil qon hujayralari o'pkadan kislorod to'playdi va uni butun tanaga olib boradi. Biz iste'mol qiladigan oziq-ovqat molekulalarini yo'q qilish jarayoni mavjud. Bu jarayon energiya, suv va karbonat angidridni qoldiradi. Ikkinchisi qon hujayralari tomonidan o'pkaga qaytariladi va biz uni havoga chiqaramiz. Agar 5 daqiqadan ko'proq vaqt davomida nafas olishiga to'sqinlik qilinsa, odam bo'g'ilib qolishi mumkin.

Nafas olish

Keling, nafas olayotgan havodagi kislorod miqdorini ko'rib chiqaylik, nafas olayotganda o'pkaga tashqaridan kirsa, nafas olish, nafas olish tizimi orqali chiqadigan havo esa nafas olish deyiladi.

Bu nafas olish yo'llaridagi alveolalarni havo bilan to'ldirgan havo aralashmasi. Tabiiy sharoitda sog'lom odam nafas olayotgan va chiqaradigan havoning kimyoviy tarkibi amalda o'zgarmaydi va quyidagi raqamlar bilan ifodalanadi.

Kislorod hayot uchun havoning asosiy komponentidir. Bu gazning atmosferadagi miqdoridagi o'zgarishlar unchalik katta emas. Agar dengiz yaqinidagi havodagi kislorod miqdori 20,99% gacha yetsa, sanoat shaharlarining juda ifloslangan havosida ham uning darajasi 20,5% dan pastga tushmaydi. Bunday o'zgarishlar inson tanasiga ta'sir ko'rsatmaydi. Fiziologik buzilishlar havodagi kislorod ulushi 16-17% gacha tushganda paydo bo'ladi. Bunday holda, hayotiy faoliyatning keskin pasayishiga olib keladigan aniq narsa bor va havodagi kislorod miqdori 7-8% bo'lsa, o'lim mumkin.

Turli davrlardagi atmosfera

Atmosferaning tarkibi har doim evolyutsiyaga ta'sir ko'rsatgan. Turli geologik davrlarda tabiiy ofatlar tufayli kislorod darajasining ko'tarilishi yoki pasayishi kuzatildi va bu biotizimda o'zgarishlarga olib keldi. Taxminan 300 million yil oldin uning atmosferadagi miqdori 35% gacha ko'tarildi va sayyora ulkan hajmdagi hasharotlar tomonidan mustamlaka qilingan. Yer tarixidagi tirik mavjudotlarning eng katta yo'q bo'lib ketishi taxminan 250 million yil oldin sodir bo'lgan. Uning davomida okean aholisining 90% dan ortig'i va quruqlik aholisining 75% nobud bo'ldi. Ommaviy qirilib ketishning bir versiyasiga ko'ra, aybdor havodagi kislorod miqdori past bo'lgan. Bu gaz miqdori 12% ga kamaydi va bu atmosferaning pastki qatlamida 5300 metr balandlikda joylashgan. Bizning davrimizda atmosfera havosidagi kislorod miqdori 20,9% ga etadi, bu 800 ming yil avvalgidan 0,7% ga kam. Bu raqamlarni Prinston universiteti olimlari tasdiqlagan, ular Grenlandiya va o'sha paytda hosil bo'lgan Atlantika muzlari namunalarini o'rgangan. Muzlagan suv havo pufakchalarini saqlab qoladi va bu fakt atmosferadagi kislorod darajasini hisoblashga yordam beradi.

Uning havodagi darajasini nima belgilaydi?

Uning atmosferadan faol so'rilishiga muzliklarning harakati sabab bo'lishi mumkin. Ular uzoqlashganda, ular kislorodni iste'mol qiladigan organik qatlamlarning ulkan joylarini ochadilar. Yana bir sabab Jahon okeani suvlarining sovishi bo'lishi mumkin: uning bakteriyalari past haroratlarda kislorodni faolroq o'zlashtiradi. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, sanoat sakrashi va u bilan birga katta miqdordagi yoqilg'ining yonishi alohida ta'sir ko'rsatmaydi. Dunyo okeanlari 15 million yil davomida soviydi va atmosferadagi hayotni ta'minlovchi moddalar miqdori inson ta'siridan qat'iy nazar kamaydi. Ehtimol, Yerda kislorod iste'moli uning ishlab chiqarilishidan yuqori bo'lishiga olib keladigan ba'zi tabiiy jarayonlar sodir bo'ladi.

Atmosfera tarkibiga inson ta'siri

Keling, insonning havo tarkibiga ta'siri haqida gapiraylik. Bizda mavjud bo'lgan daraja tirik mavjudotlar uchun ideal, havodagi kislorod miqdori 21% ni tashkil qiladi. Uning va boshqa gazlarning muvozanati tabiatdagi hayot aylanishi bilan belgilanadi: hayvonlar karbonat angidridni chiqaradi, o'simliklar undan foydalanadi va kislorod chiqaradi.

Ammo bu daraja doimo doimiy bo'lishiga kafolat yo'q. Atmosferaga chiqadigan karbonat angidrid miqdori ortib bormoqda. Bu insoniyatning yoqilg'idan foydalanishi bilan bog'liq. Va, siz bilganingizdek, u organik kelib chiqadigan qazilmalardan hosil bo'lgan va karbonat angidrid havoga kiradi. Ayni paytda, sayyoramizdagi eng yirik o'simliklar, daraxtlar tobora ortib borayotgan darajada yo'q qilinmoqda. Bir daqiqada kilometrlab o'rmon yo'qoladi. Demak, havodagi kislorodning bir qismi asta-sekin tushib bormoqda va olimlar allaqachon signal berishmoqda. Yer atmosferasi cheksiz ombor emas va kislorod unga tashqaridan kirmaydi. U Yerning rivojlanishi bilan birga doimiy ravishda rivojlanib bordi. Biz doimo yodda tutishimiz kerakki, bu gaz karbonat angidridni iste'mol qilish orqali fotosintez jarayonida o'simliklar tomonidan ishlab chiqariladi. Va o'rmonlarning yo'q bo'lib ketishi ko'rinishidagi o'simliklarning har qanday sezilarli kamayishi muqarrar ravishda kislorodning atmosferaga kirishini kamaytiradi va shu bilan uning muvozanatini buzadi.

Aytish kerakki, Yer atmosferasining tuzilishi va tarkibi bizning sayyoramiz rivojlanishining u yoki bu davrida har doim ham doimiy qiymatlar emas edi. Bugungi kunda umumiy "qalinligi" 1,5-2,0 ming km bo'lgan ushbu elementning vertikal tuzilishi bir nechta asosiy qatlamlar bilan ifodalanadi, jumladan:

  1. Troposfera.
  2. Tropopauza.
  3. Stratosfera.
  4. Stratopauza.
  5. Mezosfera va mezopauza.
  6. Termosfera.
  7. Ekzosfera.

Atmosferaning asosiy elementlari

Troposfera - kuchli vertikal va gorizontal harakatlar kuzatiladigan qatlam bo'lib, bu erda ob-havo, cho'kindi hodisalar va iqlim sharoitlari shakllanadi. U sayyora yuzasidan deyarli hamma joyda 7-8 kilometr uzoqlikda joylashgan, qutbli hududlar bundan mustasno (u erda 15 km gacha). Troposferada haroratning asta-sekin pasayishi kuzatiladi, har bir kilometr balandlikda taxminan 6,4 ° C ga. Bu ko'rsatkich turli kengliklar va fasllar uchun farq qilishi mumkin.

Ushbu qismdagi Yer atmosferasining tarkibi quyidagi elementlar va ularning foizlari bilan ifodalanadi:

Azot - taxminan 78 foiz;

Kislorod - deyarli 21 foiz;

Argon - taxminan bir foiz;

Karbonat angidrid - 0,05% dan kam.

90 kilometr balandlikdagi yagona kompozitsiya

Bundan tashqari, bu erda siz chang, suv tomchilari, suv bug'lari, yonish mahsulotlari, muz kristallari, dengiz tuzlari, ko'plab aerozol zarralari va boshqalarni topishingiz mumkin. Yer atmosferasining bu tarkibi taxminan to'qson kilometr balandlikda kuzatiladi, shuning uchun havo kimyoviy tarkibida taxminan bir xil, nafaqat troposferada, balki uning ustida joylashgan qatlamlarda ham. Ammo u erda atmosfera tubdan boshqacha jismoniy xususiyatlarga ega. Umumiy kimyoviy tarkibga ega bo'lgan qatlam gomosfera deb ataladi.

Yer atmosferasi yana qanday elementlardan iborat? Kripton (taxminan 1,14 x 10 -4), ksenon (8,7 x 10 -7), vodorod (5,0 x 10 -5), metan (taxminan 1,7 x 10 -5) kabi gazlar foizda (hajm bo'yicha, quruq havoda) 4), azot oksidi (5,0 x 10 -5) va boshqalar. Massa bo'yicha foiz sifatida sanab o'tilgan komponentlarning aksariyati azot oksidi va vodorod, keyin geliy, kripton va boshqalar.

Turli atmosfera qatlamlarining fizik xossalari

Troposferaning fizik xususiyatlari uning sayyora yuzasiga yaqinligi bilan chambarchas bog'liq. Bu yerdan infraqizil nurlar shaklida aks ettirilgan quyosh issiqligi o'tkazuvchanlik va konveksiya jarayonlarini o'z ichiga olgan holda yuqoriga yo'naltiriladi. Shuning uchun harorat er yuzasidan masofa bilan pasayadi. Bu hodisa stratosferaning balandligigacha (11-17 kilometr) kuzatiladi, keyin harorat 34-35 kmgacha deyarli o'zgarmaydi va keyin harorat yana 50 kilometr balandlikka ko'tariladi (stratosferaning yuqori chegarasi) . Stratosfera va troposfera o'rtasida tropopauzaning yupqa oraliq qatlami (1-2 km gacha) mavjud bo'lib, u erda doimiy harorat ekvatordan yuqorida - taxminan minus 70 ° C va undan pastda kuzatiladi. Qutblar ustidagi tropopauz yozda minus 45°C gacha «isiydi», qishda bu yerda harorat -65°C atrofida oʻzgarib turadi.

Yer atmosferasining gaz tarkibi ozon kabi muhim elementni o'z ichiga oladi. Uning yuzasida nisbatan kam (o'ndan minus oltinchi daraja bir foizgacha), chunki gaz atmosferaning yuqori qismlarida atom kislorodidan quyosh nuri ta'sirida hosil bo'ladi. Xususan, eng ko'p ozon taxminan 25 km balandlikda bo'lib, butun "ozon ekrani" qutblarda 7-8 km, ekvatorda 18 km va jami ellik kilometr balandlikda joylashgan. sayyora yuzasi.

Atmosfera quyosh nurlanishidan himoya qiladi

Er atmosferasidagi havoning tarkibi hayotni saqlab qolishda juda muhim rol o'ynaydi, chunki alohida kimyoviy elementlar va kompozitsiyalar quyosh radiatsiyasining er yuzasiga va unda yashovchi odamlar, hayvonlar va o'simliklarga kirishini muvaffaqiyatli cheklaydi. Masalan, suv bug'ining molekulalari 8 dan 13 mikrongacha bo'lgan uzunlikdan tashqari, infraqizil nurlanishning deyarli barcha diapazonlarini samarali tarzda o'zlashtiradi. Ozon ultrabinafsha nurlanishni to'lqin uzunligi 3100 A gacha o'zlashtiradi. Uning yupqa qatlamisiz (sayyora yuzasida joylashgan bo'lsa, o'rtacha atigi 3 mm), faqat 10 metrdan ortiq chuqurlikdagi suv va quyosh nurlari tushmaydigan er osti g'orlari. yashash mumkin.

Stratopozda Selsiy bo'yicha nol

Atmosferaning keyingi ikki sathi - stratosfera va mezosfera o'rtasida ajoyib qatlam - stratopauz mavjud. Bu taxminan ozon maksimal balandligiga to'g'ri keladi va bu erdagi harorat odamlar uchun nisbatan qulay - taxminan 0 ° C. Stratopauzdan yuqorida, mezosferada (50 km balandlikda boshlanadi va 80-90 km balandlikda tugaydi) Yer yuzasidan masofa ortishi bilan haroratning pasayishi yana kuzatiladi (minus 70-80 ° C gacha). ). Meteoritlar odatda mezosferada butunlay yonib ketadi.

Termosferada - ortiqcha 2000 K!

Termosferadagi Yer atmosferasining kimyoviy tarkibi (taxminan 85-90 dan 800 km balandlikdan mezopauzadan keyin boshlanadi) quyosh radiatsiyasi ta'sirida juda kam uchraydigan "havo" qatlamlarini asta-sekin qizdirish kabi hodisaning imkoniyatini belgilaydi. . Sayyoramizning "havo qoplamasi" ning ushbu qismida harorat 200 dan 2000 K gacha bo'lib, ular kislorodning ionlanishi (atom kislorodi 300 km dan yuqorida joylashgan), shuningdek kislorod atomlarining molekulalarga rekombinatsiyasi natijasida olinadi. , katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan birga. Termosfera - bu auroralar paydo bo'ladigan joy.

Termosferaning tepasida ekzosfera - atmosferaning tashqi qatlami joylashgan bo'lib, undan yorug'lik va tez harakatlanuvchi vodorod atomlari koinotga chiqib ketishi mumkin. Bu erda Yer atmosferasining kimyoviy tarkibi asosan quyi qatlamlarda alohida kislorod atomlari, o'rta qatlamlarda geliy atomlari va yuqori qatlamlarda deyarli faqat vodorod atomlari bilan ifodalanadi. Bu erda yuqori harorat hukm suradi - taxminan 3000 K va atmosfera bosimi yo'q.

Yer atmosferasi qanday shakllangan?

Ammo, yuqorida aytib o'tilganidek, sayyora har doim ham bunday atmosfera tarkibiga ega emas edi. Umuman olganda, ushbu elementning kelib chiqishi haqida uchta tushuncha mavjud. Birinchi gipoteza shuni ko'rsatadiki, atmosfera protoplanetar bulutdan to'planish jarayoni orqali olingan. Biroq, bugungi kunda bu nazariya jiddiy tanqidga uchramoqda, chunki bunday asosiy atmosfera sayyoramizdagi yulduzdan quyosh "shamoli" tomonidan yo'q qilinishi kerak edi. Bundan tashqari, juda yuqori harorat tufayli uchuvchi elementlarni quruqlik sayyoralarining shakllanish zonasida ushlab turish mumkin emasligi taxmin qilinadi.

Erning birlamchi atmosferasining tarkibi, ikkinchi gipoteza tomonidan taklif qilinganidek, rivojlanishning dastlabki bosqichlarida Quyosh tizimi yaqinidan kelgan asteroidlar va kometalar tomonidan sirtni faol bombardimon qilish natijasida hosil bo'lishi mumkin edi. Ushbu kontseptsiyani tasdiqlash yoki rad etish juda qiyin.

IDG RASda tajriba

Atmosfera taxminan 4 milliard yil oldin er qobig'ining mantiyasidan gazlar chiqishi natijasida paydo bo'lgan deb hisoblaydigan uchinchi gipoteza eng ishonchli ko'rinadi. Ushbu kontseptsiya Rossiya Fanlar akademiyasining Geografiya institutida "Tsarev 2" deb nomlangan tajriba davomida vakuumda meteorik kelib chiqadigan moddaning namunasi qizdirilganda sinovdan o'tkazildi. Keyin H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 va hokazo gazlarning ajralib chiqishi qayd etilgan.Shuning uchun olimlar Yerning birlamchi atmosferasining kimyoviy tarkibiga suv va karbonat angidrid, vodorod ftorid ( HF), uglerod oksidi gazi (CO), vodorod sulfidi (H 2 S), azot birikmalari, vodorod, metan (CH 4), ammiak bug'lari (NH 3), argon va boshqalar. Birlamchi atmosferadagi suv bug'lari hosil bo'lishda ishtirok etdi. gidrosfera, karbonat angidrid ko'proq organik moddalar va jinslarda bog'langan holatda bo'lgan, azot zamonaviy havo tarkibiga, shuningdek, yana cho'kindi jinslar va organik moddalarga o'tgan.

Erning birlamchi atmosferasining tarkibi zamonaviy odamlarning unda nafas olish apparatisiz bo'lishiga yo'l qo'ymaydi, chunki o'sha paytda kerakli miqdorda kislorod yo'q edi. Bu element sayyoramizning eng qadimgi aholisi bo'lgan ko'k-yashil va boshqa suv o'tlarida fotosintez jarayonining rivojlanishi bilan bog'liq deb hisoblangan, bir yarim milliard yil oldin sezilarli miqdorda paydo bo'lgan.

Minimal kislorod

Er atmosferasi tarkibi dastlab deyarli kislorodsiz bo'lganligi eng qadimgi (Katarxey) jinslarda oson oksidlanadigan, ammo oksidlanmagan grafit (uglerod) mavjudligidan dalolat beradi. Keyinchalik, boyitilgan temir oksidi qatlamlarini o'z ichiga olgan tarmoqli temir rudalari paydo bo'ldi, bu sayyorada molekulyar shaklda kuchli kislorod manbai paydo bo'lishini anglatadi. Ammo bu elementlar faqat vaqti-vaqti bilan topilgan (ehtimol, xuddi shu suv o'tlari yoki boshqa kislorod ishlab chiqaruvchilari anoksik cho'lda kichik orollarda paydo bo'lgan), dunyoning qolgan qismi esa anaerob edi. Ikkinchisi oson oksidlangan pirit kimyoviy reaktsiyalar izlarisiz oqim bilan qayta ishlangan toshlar shaklida topilganligi bilan tasdiqlanadi. Oqayotgan suvlarni yomon gaz bilan ta'minlash mumkin emasligi sababli, Kembriygacha bo'lgan atmosferada hozirgi kislorod tarkibining bir foizidan kamrog'i bor degan fikr paydo bo'ldi.

Havo tarkibidagi inqilobiy o'zgarish

Taxminan proterozoyning o'rtalarida (1,8 milliard yil oldin) dunyo aerob nafas olishga o'tganda "kislorod inqilobi" sodir bo'ldi, bu davrda ikkita emas, balki bitta ozuqa (glyukoza) molekulasidan 38 tani olish mumkin. anaerob nafas olish) energiya birliklari. Yer atmosferasining kislorod miqdori bo‘yicha tarkibi bugungi kunga nisbatan bir foizdan oshib keta boshladi va organizmlarni nurlanishdan himoya qiluvchi ozon qatlami paydo bo‘la boshladi. Aynan undan, masalan, trilobitlar kabi qadimgi hayvonlar qalin qobiqlar ostida "yashirindi". O'sha paytdan boshlab bizning davrimizga qadar asosiy "nafas olish" elementining tarkibi asta-sekin va asta-sekin ortib, sayyoradagi hayot shakllarining rivojlanishining xilma-xilligini ta'minladi.