Bolygónk biológiai aktivitása számokban

Egy, a Current Biology folyóiratban közzé tett kutatási eredményben azt taglalják a szakemberek, hogy bolygónkon mennyi szén vesz részt az élet körforgásában, milyen élőlények tekinthetőek a legszámosabbnak, és mennyi lehet az élő sejtek száma. A kutatást a Science ismertette.

Az egysejtűektől a kék bálnáig a bolygónkon jelen pillanatban létező élő sejtek száma billiószor (10 a 12. hatványon, vagyis egy 1-es utána 12 nullával) több, mint a földi homokszemcsék száma, vagy egymilliószor több, mint az Univerzum összes csillagának száma. A valaha létezett sejtek száma pedig még ezt is 10 nagyságrenddel meghaladja. Ezek az adatok nem a számokkal való játékok, hanem olyan adatok, amelyekből a szakemberek például meg tudják majd becsülni bolygónk biológiai termékenységét, azt, hogy a jövőben az élőlények mennyi szenet használnak majd. Az efféle kutatások tesznek lehetővé számos további kutatást.

A kutatócsoport számos, már korábban elvégzett számlálás és becslés eredményeit vizsgálta át és összegezte, így tudták megállapítani, hogy a bolygónkon jelenleg mintegy kvintillió (10 a 30. hatványon, az 1-es után 30 nullával) élő sejt van, melyek elsöprő többsége cianobaktérium.

A számítások legfontosabb kiindulási pontját az jelentette, hogy mennyi szén-dioxidot alakítanak át az élőlények valamilyen másféle szén alapú molekulává az élettevékenységeik során. Az így keletkező anyagok, mint pl. a keményítők vagy a cukrok továbbjutnak a táplálkozási láncban, mivel a fotoszintetizáló élőlényeket (növényt és mikrobát egyaránt) megeszik más élőlényének, és így tovább. A szén körforgása azzal válik teljessé, hogy az elpusztult élőlényeket feldolgozó mikrobák vagy ízeltlábúak szén-dioxidot bocsátanak ki. Ahhoz, hogy kiszámítsák, a földtörténeti múlt során milyen volt a szén körforgása, a múltbéli élőlények mennyiségét, fő tevékenységét, szén-dioxid átalakítását kellett kiszámítani.

Az első fotoszintetizáló élőlények a cianobaktériumok voltak, ezek mintegy 3,4-2,5 milliárd éve alakultak ki és hosszú ideig ők vezették a fő előállító listáját. Őket úgy 650 millió éve az algák, az algákat pedig 450-350 millió éve a szárazföldi növények váltották fel az élen. Ezek a fotoszintetizáló élőlények a teljes földi szénkészletet már mintegy százszor átforgatták!

A számítások azt mutatták, hogy az élet kialakulása óta bolygónkon 1 vagy 10 szextilliárd (10 a 39-ediken) sejt létezett. A szénkészleteink azt is jelzik, hogy a bolygónk nem lenne képes 100 szextilliárd (10 a 41-edik hatványon) sejtnél többet eltartani.

A kutatók kissé a jövőbe is bepillantottak. A napsugárzás növekedése miatt úgy egymilliárd év múlva bolygónk geológiai folyamatai hatására egyre kevesebb és kevesebb szén-dioxid lesz a légkörben, míg olyan alacsony szintet ér majd el, ami ellehetetleníti a fotoszintézist. Ez azt jelenti, hogy a táplálkozási lánc alapkövei eltűnnek, s ezt követően hamarosan hanyatlásnak indul az élet jelenleg ismert formája a bolygónkon.