Neoproterozoic oxygenation event
இரண்டாவது பெரிய ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வு என்றும் அழைக்கப்படும் நியோப்ரோடெரோசோயிக் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிகழ்வு (NOE), சுமார் 850 முதல் 540 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நிகழ்ந்த ஒரு கால இடைவெளியாகும், இது பூமியின் வளிமண்டலம் மற்றும் பெருங்கடல்களில் ஆக்ஸிஜன் அளவுகளில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பைக் கண்டது. ஸ்டாதேரியன் முதல் டோனியன் வரை பரவியிருக்கும் மிகக் குறைந்த வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனின் காலமான போரிங் பில்லியனுக்கு முற்றுப்புள்ளி வைத்தது, NOE என்பது பூமியில் சுற்றுச்சூழல் ஆக்ஸிஜனின் இரண்டாவது பெரிய அதிகரிப்பாகும், இருப்பினும் இது கிரேட் ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வைப் போல பெரியதாக இல்லை. ஜிஓஇ போலல்லாமல், என்ஓஇ ஒரு ஒத்திசைவான, உலகளாவிய நிகழ்வாக இருந்ததா அல்லது தொடர்பில்லாத காரணங்களுடன் ஒத்திசைவற்ற, பிராந்திய ஆக்ஸிஜனேற்ற இடைவெளிகளின் தொடராக இருந்ததா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கான சான்றுகள் கார்பன் ஐசோடோப்புகள் சுமார் 850 மியா முதல் சுமார் 720 மியா வரை தொடங்கி, தோராயமாக லேட் டோனியனுடன் தொடர்புடைய கால இடைவெளி, போரிங் பில்லியனின் முடிவுக்கும் கிரையோஜெனியன் "ஸ்னோபால் எர்த்" தொடக்கத்திற்கும் இடையில், கடல் வைப்புக்கள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க நேர்மறையான கார்பன் ஐசோடோப்பு பயணத்தை பதிவு செய்கின்றன. இந்த உயர்ந்த δ13C மதிப்புகள் யூகாரியோடிக் பிளாங்க்டனின் பரிணாம கதிர்வீச்சு மற்றும் மேம்பட்ட கரிம புதைகுழியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதாக நம்பப்படுகிறது, இது இந்த இடைவெளியில் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தியில் ஒரு அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது. கிரையோஜெனியன் காலத்தில் மேலும் நேர்மறையான கார்பன் ஐசோடோப்பு பயணங்கள் நிகழ்ந்தன. வெப்பமயமாதல் நிகழ்வுகளுடன் தொடர்புடைய பல எதிர்மறை கார்பன் ஐசோடோப்பு பயணங்கள், டோனியனின் பிற்பகுதியில் இருந்து புரோட்டோரோசோயிக்-ஃபானெரோசோயிக் எல்லை வரை அறியப்பட்டாலும், கார்பன் ஐசோடோப்பு பதிவு நியோப்ரோட்டோரோசோயிக் முழுவதும் குறிப்பிடத்தக்க நேர்மறையான போக்கை பராமரிக்கிறது. நான்கு வெவ்வேறு நியோப்ரோடெரோசோயிக் வடிநிலங்களைச் சேர்ந்த 750 முதல் 580 மில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையான கடல் வண்டல்களிலிருந்து நைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள் δ15N தரவு நவீன பெருங்கடல்களுக்கு ஒத்த நைட்ரஜன் ஐசோடோப்பு விகிதங்களைக் காட்டுகிறது, இது + 4 சதவீதம் மற்றும்-4 சதவீதம் முதல் + 11 சதவீதம் வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. கிரையோஜெனியன்-எடியாக்கரன் எல்லையில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம் எதுவும் காணப்படவில்லை, இது டோனியன் காலத்தில் 750 மியா காலத்திலேயே உலகப் பெருங்கடலில் ஆக்ஸிஜன் ஏற்கனவே எங்கும் இருந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது. சல்பர் ஐசோடோப்புகள் கடல் நீர் சல்பேட் δ34S மதிப்புகள், பனிப்பாறைகளின் போது பெரிய சொட்டுகளால் நிறுத்தப்பட்ட பெரும்பாலான நியோப்ரோடெரோசோயிக் மீது படிப்படியாக அதிகரிப்பைக் கண்டது, எடியாக்காரனின் போது குறிப்பிடத்தக்க நேர்மறையான பயணத்தைக் காட்டுகிறது, அதனுடன் தொடர்புடைய பைரிடிக் δ34S குறைகிறது. சல்பேட் மற்றும் சல்பைடுக்கு இடையிலான அதிக பின்னம் விகிதங்கள் நீர் நெடுவரிசையில் சல்பேட் கிடைப்பதில் அதிகரிப்பைக் குறிக்கின்றன, இது ஆக்ஸிஜனுடன் பைரைட்டின் அதிகரித்த எதிர்வினையைக் குறிக்கிறது. கூடுதலாக, நியோப்ரோடெரோசோயிக் காலத்தில் ஒளிச்சேர்க்கை அல்லாத சல்பைடு-குறைக்கும் பாக்டீரியாவின் கதிர்வீச்சு ஏற்படுவதை மரபணு சான்றுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. பாக்டீரியா சல்பர் விகிதாச்சாரத்தின் மூலம், இத்தகைய பாக்டீரியாக்கள் கனமான சல்பர் ஐசோடோப்புகளின் கடல் சல்பைடை மேலும் குறைக்கின்றன. இத்தகைய பாக்டீரியாக்கள் உயிர்வாழ கணிசமான அளவு ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படுவதால், நியோப்ரோடெரோசோயிக் போது ஆக்ஸிஜனேற்ற நிகழ்வு ஆக்ஸிஜன் செறிவுகளை நவீன நிலைகளுக்கு மேல் உயர்த்துவது இந்த நுண்ணுயிரிகளின் பன்முகப்படுத்தலுக்கு அவசியமான முன்நிபந்தனையாக இருந்ததாக நம்பப்படுகிறது. ஸ்ட்ரான்சியம் ஐசோடோப்புகள் δ13சி பெருங்கடல்களில் வானிலை மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றத்தின் விகிதங்கள் நிலையானதாகவோ அல்லது அதிகரித்தோ இருந்தால் மட்டுமே நிகர முதன்மை உற்பத்தித்திறன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை நம்பகத்தன்மையுடன் குறிக்க முடியும், ஏனெனில் இவற்றில் ஏதேனும் ஒரு குறைப்பு தற்போதுள்ள சமூகங்களால் கார்பன்-12 இன் தொடர்ச்சியான முன்னுரிமை உயிரியல் நுகர்வு மூலம் நேர்மறையான δ13சி பயணத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், அதே நேரத்தில் கிடைக்கக்கூடிய கார்பனின் வழங்கல் குறைந்தது, முதன்மை உற்பத்தித்திறன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தியில் அதிகரிப்பைக் குறிக்காமல். ஸ்ட்ரான்சியம்-87 மற்றும் ஸ்ட்ரான்சியம்-86 இன் விகிதம் கடலின் ஊட்டச்சத்து விநியோகத்திற்கு கண்ட வானிலை மாற்றத்தின் ஒப்பீட்டு பங்களிப்பை தீர்மானிப்பதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது; இந்த விகிதத்தில் அதிகரிப்பு, நியோப்ரோடெரோசோயிக் மற்றும் கேம்ப்ரியன் முழுவதும் கேம்ப்ரியனின் முடிவில் ஒரு உச்சத்தை அடையும் வரை காணப்பட்டது, கண்ட வானிலை அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது மற்றும் இந்த கால இடைவெளியில் அதிக ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கான கார்பன் ஐசோடோப்பு விகிதங்களிலிருந்து ஆதாரங்களை வலுப்படுத்துகிறது. குரோமியம் ஐசோடோப்புகளின் மேற்பரப்பு ஆக்சிஜனேற்றம் சி. ஆர் (III) முதல் சி. ஆர் (VI) வரை குரோமியத்தின் ஐசோடோபிக் பின்னத்தை ஏற்படுத்துகிறது; சி. ஆர் (VI), பொதுவாக குரோமேட் அல்லது டைக்ரோமேட்டாக சூழலில் உள்ளது, இது δ53Cr இன் உயர்ந்த மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அல்லது குரோமியம்-53 மற்றும் குரோமியம்-52 இன் விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் சி. ஆர் (VI) முதல் சி. ஆர் (III) வரை பாக்டீரியா குறைப்பு எதிர்மறை குரோமியம் ஐசோடோப்பு பயணங்களுடன் தொடர்புடையது. ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட குரோமியம் ஆற்றில் கடலுக்குள் கொண்டு செல்லப்பட்டதைத் தொடர்ந்து, சி. ஆர் (VI) ஐ மீண்டும் சி. ஆர் (III) ஆகக் குறைத்து, பின்னர் ஃபெரஸ் இரும்பை ஃபெர்ரிக் இரும்பாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யும் எதிர்வினை சி. ஆர் (VI) ஐப் பிரிப்பதில் மிகவும் திறமையானது, அதேபோல் ஃபெர்ரிக் ஆக்ஸிஹைட்ராக்சைடுடன் சி. ஆர் (III) இன் மழைப்பொழிவும், அதாவது ஃபெர்ரிக் இரும்பில் ஏராளமான வண்டல்களில் வேதியியல் ரீதியாக வீழ்படிவு செய்யப்பட்ட குரோமியம் ஐசோடோப்பு விகிதங்கள் படிவு நேரத்தில் கடல் நீர் குரோமியம் ஐசோடோப்பு விகிதங்களை துல்லியமாக பிரதிபலிக்கின்றன. ஏனெனில் சி. ஆர் (III) முதல் சி. ஆர் (VI) வரை திறமையான ஆக்சிஜனேற்றம் வினையூக்கி மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு முன்னிலையில் மட்டுமே சாத்தியமாகும், இது அதிக ஆக்ஸிஜன் ஃபுகேசிட்டிகளில் மட்டுமே நிலையானது மற்றும் ஏராளமாக உள்ளது, δ53Cr இன் நேர்மறையான பயணம் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் செறிவுகளின் அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது. நியோப்ரோடெரோசோயிக் காலத்தில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட பேண்டட் இரும்பு அமைப்புகள் (பிஐஎஃப்) தொடர்ந்து அதிக நேர்மறையான δ53Cr மதிப்புகளைக் காட்டுகின்றன, 0.9% முதல் 4.9% வரை, இது வளிமண்டலத்தின் சகாப்தத்தின் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை நிரூபிக்கிறது. ஆக்ஸிஜனேற்ற குரோமியம் சுழற்சி தோராயமாக 0.8 Ga தொடங்கியது, இது கிரையோஜெனியன் பனிப்பாறைகளுக்கு முன்பே ஆக்ஸிஜன் அளவு உயர்வு தொடங்கியது என்பதைக் குறிக்கிறது. குரோமியம் ஐசோடோப்புகள் கிரையோஜெனியன் இடைநிலை பனிப்பாறை இடைவெளியில், ஸ்டர்டியன் மற்றும் மரினோவான் பனிப்பாறைகளுக்கு இடையில், கடல் மற்றும் வளிமண்டலத்தின் ஆக்ஸிஜனேற்றம் மெதுவாகவும் அடக்கப்பட்டதாகவும் இருந்தது என்பதையும் காட்டுகின்றன; இந்த இடைவெளி NOE இல் ஒரு அமைதியைக் குறித்தது. மோலிப்டினம் ஐசோடோப்புகள் δ98Mo மதிப்புகள் கிரையோஜெனியன் அல்லது ஆரம்ப மற்றும் மத்திய எடியாகரனை விட பிந்தைய எடியாகரனின் போது சற்று அதிகமாக இருந்தன. இந்த ஐசோடோபிக் ப்ராக்ஸி, பிந்தைய எடியாகரன் பெருங்கடலின் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் அளவு மெசோசோயிக் கடல் அனோக்ஸிக் நிகழ்வுகளுடன் ஒப்பிடத்தக்கது என்பதைக் குறிக்கிறது. யுரேனியம் ஐசோடோப்புகள் δ238U இன் மிகக் குறைந்த மதிப்புகள், பொதுவாக கடல் நீர் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் ஐசோடோபிக் அளவீட்டாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, நியோப்ரோடெரோசோயிக் காலத்தில் பெரும்பாலானவை அனோக்ஸிக் மற்றும் யூக்சினிக் நீரின் தற்காலிக, நிலையற்ற விரிவாக்கங்களால் நிறுத்தப்பட்ட முற்போக்கான ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை பிரதிபலிப்பதாக விளக்கப்பட்டுள்ளன. ஆரம்பகால எடியாக்காரனின் போது, யுரேனியம் ஐசோடோப்புகளின் மாற்றம் ஒளி கார்பன் ஐசோடோப்புகளில் செறிவூட்டலுடன் இணைந்து ஏற்பட்டது. காரணங்கள் நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்துதலில் அதிகரிப்பு சலிப்பூட்டும் பில்லியன் காலத்தில், பிளாங்க்டானிக் நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்துதல் பாக்டீரியா இல்லாததன் விளைவாக நியோப்ரோடெரோசோயிக் மற்றும் ஃபானெரோசோயிக் உடன் ஒப்பிடும்போது திறந்த கடல் உற்பத்தித்திறன் மிகவும் குறைவாக இருந்தது. நைட்ரஜன்-சரிசெய்யும் பாக்டீரியா மற்றும் நைட்ரஜன்-சரிசெய்யாத பைக்கோசயனோபாக்டீரியாவின் பரிணாமம் மற்றும் கதிர்வீச்சு கடல் பிளாங்க்டோனிக் இடங்களை ஆக்கிரமிக்க முடியும் மற்றும் கிரையோஜெனியன் காலத்தில் நைட்ரஜன் சுழற்சியில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் வளிமண்டலத்திலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்வதற்கும் அகற்றுவதற்கும் ஒரு குற்றவாளி என்று நம்பப்படுகிறது, இது நியோப்ரோடெரோசோயிக் காலத்தின் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்ட மிகவும் கடுமையான பனிப்பாறைகளின் வளர்ச்சியை விளக்க உதவுகிறது. நாளின் நீளம் அதிகரிப்பு பூமியின் சுழற்சியின் மந்தநிலை மற்றும் நாளின் நீளத்தில் தொடர்புடைய அதிகரிப்பு ஆகியவை நீண்ட கால இடைவிடாத பகல் நேரத்தில் சயனோபாக்டீரியல் உற்பத்தித்திறன் இருளால் அடிக்கடி குறுக்கிடப்படும் குறுகிய காலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிகமாக உள்ளது என்ற சோதனை கண்டுபிடிப்புகளின் அடிப்படையில் NOE க்கு ஒரு சாத்தியமான காரணமாக பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. பாஸ்பரஸ் அகற்றுதல் யூகாரியோட்டுகளின் அதிகரித்து வரும் பன்முகத்தன்மை ஆழ்கடலில் இருந்து பாஸ்பரஸ் அகற்றுவதன் மூலம் ஆழ்கடல் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை அதிகரிப்பதற்கான ஒரு காரணமாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. பெரிய, பல்லுயிர் உயிரினங்களின் பரிணாமம் கடல் தரையில் மூழ்கும் கரிமப் பொருட்களின் அளவை அதிகரிக்க வழிவகுத்தது. இது, பென்திக் வடிகட்டி ஊட்டிகளின் பரிணாம வளர்ச்சியுடன் இணைந்து, நீர் நெடுவரிசையில் ஆக்ஸிஜனின் தேவையை மேலும் கீழே மாற்றியதாக நம்பப்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஒரு நேர்மறையான பின்னூட்ட சுழற்சி ஏற்படும், இதில் கடலில் இருந்து பாஸ்பரஸ் அகற்றப்பட்டது, இது உற்பத்தித்திறனைக் குறைத்தது மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் தேவையைக் குறைத்தது, இது ஆழ்கடல் நீரில் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை அதிகரிக்க வழிவகுத்தது. பெருகிய முறையில் நன்கு ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட பெருங்கடல்கள் யூகாரியோடிக் சிதறலை மேலும் செயல்படுத்தியது, இது ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை துரிதப்படுத்தும் ஒரு நேர்மறையான பின்னூட்ட சுழற்சியாக செயல்பட்டது. பனிப்பாறை விளைவுகள் உலகளாவிய ஒளிச்சேர்க்கை அதிகரித்த விகிதங்களின் விளைவாக கரிம கார்பன் புதைகுழியில் விரைவான அதிகரிப்பு, சூப்பர் கண்டம் ரோடினியாவின் உடைவின் விளைவாக கண்ட வெள்ள அடித்தளங்களின் சிலிகேட் வானிலை அதிகரிப்புடன் இணைந்து நிகழ்கிறது, இது நியோப்ரோடெரோசோயிக்கின் நடுப்பகுதியான கிரையோஜெனியனின் போது "ஸ்னோபால் எர்த்" ஸ்டர்டியன் மற்றும் மரினோவான் பனிப்பாறைகளின் தூண்டுதலாக இருந்ததாக நம்பப்படுகிறது. உயிரியல் பன்முகத்தன்மை டோனியன் காலத்தில், மிக ஆரம்பகால பல்லுயிர் உயிரினங்கள் ஆழமான பெருங்கடல்களில் ஆக்ஸிஜன் "ஓயஸ்களில்" உருவாகி பன்முகப்படுத்தப்பட்டிருக்கலாம், அவை யூகாரியோட் பரிணாம வளர்ச்சியின் இந்த ஆரம்ப கட்டங்களில் தொட்டில்களாக செயல்பட்டன. எடியாகரன் காலத்தின் போது, பெருங்கடல்கள் படிப்படியாக சிறந்த ஆக்ஸிஜனேற்றமடைந்தன, காஸ்கியர்ஸ் பனிப்பாறைகளுக்குப் பிறகு உடனடியாக நேர இடைவெளி கடல் ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தை கணிசமாக அதிகரிப்பதற்கான ஆதாரங்களைக் காட்டுகிறது. இந்த புவியியல் காலத்தில் பல்லுயிர் வாழ்வின் விரைவான பன்முகப்படுத்தல் சில எழுத்தாளர்களால் ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புக்கு காரணமாகும், இது எடியாகரன் பயோட்டாவின் சின்னமான ஆக்ஸிஜனை உட்கொள்ளும் பல்லுயிர் யூகாரியோட்டுகளை எங்கும் நிறைந்ததாகவும் பரவலாகவும் மாற உதவுகிறது. ஆரம்பத்தில் மிகவும் கரைந்த ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட ஆழமான, குளிர்ந்த நீரில் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட, உலகளாவிய ஆக்ஸிஜன் அளவு உயர்ந்ததால் மெட்டாசோவா வாழ்க்கை படிப்படியாக கடலின் வெப்பமான மண்டலங்களாக விரிவடைந்தது. மேலும் காண்க பெரிய ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வு அவலோன் வெடிப்பு கேம்ப்ரியன் வெடிப்பு குறிப்புகள் நியோப்ரோடெரோசோயிக் நிகழ்வுகள் உயிரினத்தின் தோற்றம் பூமியின் புவியியல் வரலாற்றில் ஆக்ஸிஜன் நிகழ்வுகள் உயிர்க்கோளத்தின் வானிலை கருதுகோள்களின் பரிணாமம்