Rotace Země se od jejího vzniku postupně zpomaluje. Tento proces probíhá neustále a den se za 4,5 miliardy let protáhl z původních šesti hodin na současných 24 hodin. Zpomalení otáčení planety však není jen zajímavý fakt z astronomie.
Nové poznatky naznačují, že právě díky prodlužování dne mohlo dojít k zásadním změnám v atmosféře, které umožnily vznik života, jaký dnes známe..
Před více než dvěma miliardami let, v období nazývaném Velká kyslíková katastrofa, se na planetě začal objevovat kyslík ve větším množství (katastrofa proto, že pro řadu tehdejších organismů byl kyslík jedem, který je vyhubil) První organismy, které jej produkovaly, byly sinice, známé také jako cyanobakterie.
Jejich fotosyntetická činnost přeměňovala oxid uhličitý na kyslík. Dříve, než Země zpomalila, byl ale čas na jejich fotosyntézu omezen kratšími dny, což ztěžovalo ještě masivnější produkci kyslíku. Mikrobiolog Gregory Dick z Michiganské univerzity uvedl:
„Naše výzkumy naznačují, že rychlost rotace Země, tedy jinými slovy délka dne, mohla mít významný vliv na načasování a strukturu okysličování Země.“.
Sinice, mikroskopické organismy žijící ve vodách, sehrály dosti důležitou roli v přetváření zemské atmosféry. Tyto bakterie dokázaly využívat sluneční záření k produkci kyslíku jako vedlejšího produktu fotosyntézy.
Původně však atmosféra obsahovala převážně oxid uhličitý a jiné plyny, což znamenalo, že kyslík byl vzácným a také toxickým plynem. Cyanobakterie tak udaly směr na cestě k vytvoření kyslíkaté atmosféry, kterou dnes považujeme za samozřejmost.
Jak se dny postupně prodlužovaly, tyto organismy měly více času na svou činnost. Delší sluneční svit umožnil zvýšenou fotosyntézu a uvolnění většího množství kyslíku do ovzduší. Tento proces vedl k postupné změně složení atmosféry, což vytvořilo podmínky pro vývoj složitějších forem života.
„Sinice prostřednictvím fotosyntézy konečně mohly začít produkovat kyslík ve velkém. Trvá však několik hodin, než se opravdu rozjedou, ráno mívají velké zpoždění,“ upozorňuje mikrobioložka Judith Klattová z Institutu Maxe Plancka pro mořskou mikrobiologii. I proto pro svou činnost přivítaly, když se den postupně prodlužoval.
Zpomalení rotace Země má své kořeny ve slapových silách způsobených gravitací Měsíce. Působením Měsíce dochází ke zpomalování rotace planety a k postupnému prodlužování dnů. Měsíc se přitom pomalu vzdaluje od Země rychlostí přibližně 3,8 centimetru ročně.
Tento na první pohled nenápadný pohyb má přitom zásadní dopad na dynamiku planety.
Prodlužování dnů tak spustilo Velkou kyslíkovou katastrofu, při níž se koncentrace kyslíku v atmosféře výrazně zvýšila. Tato událost přinesla zásadní změny v chemickém složení oceánů a atmosféry. A těžíme z ní dodnes a to nejen dýchatelnou atmosférou.
Například oxidace železa v oceánech vytvořila ložiska železné rudy, která jsou dnes důležitým zdrojem surovin.
Zvyšování koncentrace kyslíku ovlivnilo i samotné organismy. Některé druhy, které nebyly schopny přežít v kyslíkatém prostředí, vyhynuly. Na druhou stranu se objevily nové organismy, které dokázaly kyslík využít k efektivnější produkci energie. Tento krok otevřel cestu k evoluci složitějších mnohobuněčných organismů.
Pokud by rotace Země zůstala rychlá a dny krátké, produkce kyslíku by byla výrazně omezena. Atmosféra by zůstala chudá na kyslík, což by zabránilo vzniku mnohobuněčného života. V takovém scénáři by planeta pravděpodobně zůstala domovem pouze pro jednoduché mikroorganismy.
Naopak úplné zastavení rotace Země by vedlo ke katastrofálním následkům. Jedna polokoule by byla vystavena permanentnímu slunečnímu žáru, zatímco druhá by zůstala v naprosté temnotě a mrazu. Takový extrém by byl pro většinu forem života neslučitelný s přežitím.
Zpomalení tak rotace Země ukazuje, jak i zdánlivě pomalé změny v planetárním měřítku mohou mít obrovský vliv na vývoj života. Delší dny daly sinicím prostor k přeměně atmosféry a vytvořily podmínky, díky nimž dnes na Zemi existují složité ekosystémy.
Inu, i zdánlivě jednoduché fyzikální jevy mohou mít nepředvídatelné a nezvratné důsledky pro celý svět.
