Er was vrijwel geen zuurstof voor oerdieren

Het eerste leven op aarde ontstond vroeg, maar dieren lieten lang op zich wachten. Dat komt omdat de atmosfeer van de jonge aarde miljarden jaren lang vrijwel zuurstofloos was. En dat is veel langer dan voorheen gedacht (Science, 31 oktober). Pas 750 miljoen jaar geleden kwam er genoeg zuurstof in de atmosfeer om dierlijk leven te maken. Dat concluderen Amerikaanse geologen op basis van metingen aan oeroude aardlagen.

De aarde is 4,6 miljard jaar oud. Ergens tussen 4 en 3,5 miljard jaar geleden ontstonden de eerste bacteriën. Meercellige dieren evolueerden ‘pas’ 650 miljoen jaar geleden.

Waarom toen en niet eerder? Geologen en evolutiebiologen vermoedden al langer dat dat kwam door een gebrek aan zuurstof. Maar hoe zuurstofarm de atmosfeer precies was, was onduidelijk. Vorige berekeningen liepen sterk uiteen: tussen 0,2 en 5 procent zuurstof. Het huidige zuurstofniveau is 21 procent.

Het team van Amerikaanse geologen komt nóg veel lager uit. De atmosfeer bevatte miljarden jaren lang slechts 0,02 procent zuurstof. Geen dier kan met zo weinig zuurstof toe, betoogt het team. De onderzoekers bestrijden het gangbare idee dat het zuurstofniveau vanaf 2,4 miljard jaar geleden langzaam omhoog kroop. Pas 750 miljoen jaar miljoen jaar geleden steeg het zuurstofpercentage, en dat gebeurde vrij plots.

De geologen reconstrueerden prehistorische zuurstofniveaus aan hand van chroom-isotopen. Isotopen zijn varianten van een element, met een andere massa. Geoxideerd chroom, dat direct of indirect met zuurstof heeft gereageerd, bevat vaker de zware isotoop dan niet-geoxideerd chroom. De geologen bepaalden chroomverhoudingen in steen- en schalielagen over de hele wereld.