Importanta Vulcanilor Pe Terra

7
Domeniul: Geologie Vulcanii au contribuit la răspândirea vieţii pe Pământ Student: Buzatu Drago ş-Gabriel Anul : I Semestrul: al II-lea Facultatea: Stiinte Specializarea: Biologie -2013- 1

description

o

Transcript of Importanta Vulcanilor Pe Terra

Page 1: Importanta Vulcanilor Pe Terra

Domeniul:

Geologie

Vulcanii au contribuit la răspândirea vieţii pe Pământ

Student: Buzatu Dragoş-Gabriel

Anul : I

Semestrul: al II-lea

Facultatea: Stiinte

Specializarea: Biologie

-2013-

1

Page 2: Importanta Vulcanilor Pe Terra

Vulcanii au contribuit la răspândirea vieţii pe Pământ

Experimentul a fost redescoperit la peste 50 de ani după ce chimiştii Harold Urey şi Stanley Miller au încercat să reproducă în detaliu condiţiile primordiale ce au dus la crearea unui aminoacid, prin expunerea unui amestec de gaze la descărcarea electrică a unui fulger.

Cinci ani mai târziu, în 1958, Miller a efectuat o altă variantă a acestui experiment. De data aceasta, a adăugat amestecului iniţial şi un hidrogen sulfurat, gazul ce este aruncat în atmosferă în timpul erupţiilor vulcanice. Din motive nebănuite, Miller nu a mai verificat rezultatele reacţiilor hidrogenului sulfurat. Aproximativ o jumătate de secol mai târziu, un fost student al lui Miller, Jeffrey Bada, chimist marin la Institutul de Oceanografie Scripps din California, a descoperit probe vechi într-o cutie de carton prăfuită ce se afla în laboratorul lui Miller.

După moartea lui Miller din 2007, Bada a moştenit laboratorul fostului profesor, printre care şi vechea cutie. Astfel, Jeffrey Bada a reluat studiile începute în 1958 folosind tehnici moderne de analiză. Bada şi echipa sa au analizat produşii reacţie care au fost păstraţi în flacoane mici, şi astfel au descoperit o abundenţă de molecule promiţătoare: 23 aminoacizi şi patru amine, un alt tip de molecule organice.

Adaosul de hidrogen sulfurat a condus la crearea de aminoacizi ce conţin sulf şi care sunt importanţi pentru crearea vieţii. Un exemplu de aminoacid descoperit a fost metionina, acesta fiind o substanţă importantă în iniţierea sintezei proteinelor.

Rezultatele experimentului - care a expus un amestec de gaze vulcanice, inclusiv hidrogen sulfurat, metan, amoniac şi gaz de dioxid de carbon la o descărcare electrică - ne arată că erupţiile vulcanice ce coincid cu fulgere au jucat un rol în sinteza unei cantităţi mari şi variate de molecule biologice pe Pământul primitiv, a declarat Eric Parker, un student de la Georgia Institute of Technology şi membru al echipeii lui Bada.

2

Page 3: Importanta Vulcanilor Pe Terra

Experimentul iniţial, realizat în anul 1953, a rezultat mult mai puţine molecule organice - doar cinci aminoacizi. Cu toate acestea, Bada şi echipa sa au reanalizat probele vechi, dezvăluind o varietate mult mai mare de produse biologice importante. Rezultatele experimentului desfăşurat cinci ani mai târziu indică faptul că adaosul de hidrogen sulfurat îmbogăţeşte producerea amestecului de molecule organice. Un alt gaz adăugat în cel de-al doilea experiment, dioxidul de carbon, crează un amestec care seamănă foarte mult cu ceea ce ar fi format atmosfera Pământului primordial, susţine Eric Parker.

Erupţia tip vulcano este un tip de erupţie mult mai periculos denumit după vumcanul Monte Volcano din Italia. Acesta aruncă roci la câţiva km. de crater. Magma e compactă, gazele nu reuşesc să se elibereze din ea. Presiunea enormă ce rezulta face ca erupţia să fie atât de violenţă.

Cea mai puternică este erupţia de tip « Plinius ». Acestui tip aparţinea uneia dintre cele mai renumite erupţii ale istoriei. În 79 e.n. Vezuviul a erupt cu o asemenea forţă, încât a acoperit complet oraşele Pompei şi Herculaneum.

Magma Vezuviului era foarte concentrată, plină de gaze neeliberate. Efectul a fost devastator. Sub presiunea gazelor, magma a erupt din hornul vulcanului, ca o ghiulea din tun.

Lavă ce erupe din vulcan poate atinge 1000o C, revărsându-se de pe muntele vulcanic cu 165 m/s. În timp încetineşte şi se răceşte, formând două tipuri de lavă, fiecare având denumire de origine hawaiiană. Primul, denumit lava « pahoehoe », se solidifica în creşte apropiate, care deseori amintesc de nişte funii. Al doi-lea, denumit lava « aa », formează un strat dur.

3

Page 4: Importanta Vulcanilor Pe Terra

Vulcanii nu erup la fel. Natura erupţiei este determinată de tipul gazelor şi cantitatea de apă din magma. Mai mult, acelaşi vulcan poate erupe în mai multe moduri.

Activitatea vulcanilor hawaiieni e una din formele de erupţie cele mai « liniştite ». Lavă este roşiatica, lichidă şi vâscoasă. Gazul se eliberează mai uşor, aruncând magma spre cer ca nişte fântâni arteziene incandescente. Acest tip de erupţie a fost denumit după doi vulcani hawaiieni, Mauna Loa şi Kilauea.

La eruptile tip Stromboli, gazele se eliberează sub forma unor explozii repetate, mai mici. La fiecare explozie ies la suprafaţa bucăţi de lavă semilichide, care cad pe pământ, se rostogolesc în jos, rupându-se în bucăţi. Acest tip de erupţie a fost denumit după vulcanul Stromboli din Italia, care erupe cu regularitate şi în zilele noastre.

Scott Sandford, cercetător la NASA's Ames Research Center din California, precizează faptul că aminoacizii care se combină pentru a forma proteine şi care la rândul lor formează structuri celulare şi controlează reacţiile din organismele vii, nu există doar pe Pământ. Aceste substanţe au fost găsite şi pe meteoriţi, dovadă fiind probele obţinute din asteroizi şi comete.

Echipa de cercetare a comparat aminoacizi produşi de experimentul efectuat în anul 1958 cu cele conţinute într-un tip de meteorit bogat în legături de carbon. Faptul că unii acizi corespundeau, iar alţii nu, sugerează faptul că hidrogenul sulfurat a jucat un rol important în sinteza de aminoacizi în unele medii din Sistemul Solar, însă în altele nu.

Există o teorie conform căreia viaţa pe Terra a luat naştere din anumite molecule organice venite din spaţiu, declară Standford pentru LiveScience. Întrebarea care îi macină pe cercetători este despre rolul pe care l-au avut moleculele venite din spaţiu, şi nu provenienţa acestora.

Munca lui Sandford implică simularea gheţii găsite în multe medii din spaţiu - inclusiv comete - care conţin molecule similare cu cele utilizate în experimentul Miller-Urey, şi bombardarea lor cu radiaţii ionizante. În reacţiile ce reproduc condiţiile din gheaţa cosmică se observă sintetizarea de aminoacizi, la fel ca în reacţiile ce se crede că au avut loc pe Pământul primordial.

4

Page 5: Importanta Vulcanilor Pe Terra

Vulcanul Mount St. Helens din Statele Unite, statul Washington, după un somn de 123 de ani la data de 18 mai 1980. Erupţia a smuls practic o latură a muntelui.

Nori de gaz şi cenuşa s-au eliberat într-o cascadă piroclastica, arzând tot ce au întâlnit în cale. Erupţia a durat 9 ore, atuncand mai multe milioane de tone de cenuşă în aer, după care o ploaie ca potopul a transformat cenuşă şi praful în nori. Cu toate că erupţia a fost semnalata dinainte, mulţi nu au dat atenţie avertismentelor, vulcanul făcând 57 de victime.

Câţiva vulcani s-au format deasupra aşa-numitelor puncte fierbinţi. Acestea nu sunt zone slabe că rezistenţa a scoarţei, ci surse de căldură în straturile adânci ale Terrei, care produc cantităţi enorme de magmă. Magma se ridica spre suprafaţă, forează o gaură în scoarţă, formând vulcanul. Magma apoi se răceşte, se scufunda, eventual ridicându-se din nou.

Punctele fierbinţi ale scoarţei rămân întotdeauna în acelaşi loc, cu toate că plăcile tectonice se deplasează deasupra lor în permanenţă. În felul acesta de-a lungul milioanelor de ani se formează noi vulcani. În aşa fel s-au format şi se formează şi astăzi prin activitate vulcanică insulele Hawaii din Oceanul Pacific.

Eric Parker a încercat să găsească o scuză pentru care Miller ar fi încetat experimentul şi nu a continuat cercetarea produşilor ultimei reacţii. Mirosul puternic de ouă stricate al produşilor de reacţie ar fi fost piedica ce la făcut pe Miller să nu se mai atingă de substanţele rezultate. Pe lângă acest impediment, experienţa oamenilor de ştiinţă a fost una memorabilă. "A fost o oportunitate unică de a merge înapoi în timp şi a te uita la ceea ce a făcut Miller, ca apoi să pot utiliza tehnici moderne de analiză asupra eşantioanelor produse în urmă cu peste 50 de ani şi de a vedea ceea ce mai conţin în ziua de azi", explică Eric Parker.

Întreaga lucrare a cercetătorilor a fost publicată săptămâna aceasta în jurnalul Proceedings of the Naţional Academy of Sciences.

5