Selen - sitan, ali bitan (i možda je krivac za masovna izumiranja živog svijeta na Zemlji)

Fosilni ostaci permske faune

Jedna studija, objavljena u Gondwana Research, povezala je masovna izumiranja živog svijeta na našoj planeti sa smanjenjem koncentracije selena, jednog mikroelementa od esencijalne važnosti za žive organizme. 

Selen je nemetal iz VI grupe Periodnog sistema, sa rednim broj 34. Soli selena su u velikim količinama toksične, međutim selen u tragovima je od esencijalne važnosti za živa biće tako da se danas selen nalaži u većini multivitamin-multimineral formula, pa čak i hrani za bebe. Ovaj element ulazi u sastav više selenoproteida (proteini koji sadrže selen), a koji imaju funkciju enzima (recimo, glutation peroksidaza, tioredoksin reduktaza te deiodinaze). U organskoj formi, selen se nalazi u nekim aminokiselinama - selenometioninu i selenocisteinu, koje su, u osnovi, aminokiseline metionin i cistein na koje se vezao i selen. Ovaj mikroelement (bolje rečeno, ultramikroelement - javlja se u tragovima) ima izuzetno važnu ulogu u pravilnom funkcionisanju skeletnih mišića i tiroidne žlijezde. Živi organizmi od vajkada ovise o selenu - čak  i prokarioti koji su naseljevali Zemlju prije 3 milijarde godina koristili selen u enzimatskim reakcijama oksidacije i redukcije.

Selen, izvor: Wikimedia commons, by W.Oelen

U suštini, jedinjenja koja sadrže selen, a koja se nalaze u živim bićima, predstavljaju interni antioksidativni sistem zaštite. Vrlo je interesantno spomenuti da postoje još neki sistemi zaštite - proteini/enzimi koji sadrže bakar, cink, magnezijum, vanadijum i da element koji čini srž ovih proteina (a koji je donor ili primatelj elektrona) varira od tipa podloge i sredine u kojoj taj organizam živi. U morima i oceanima ima dosta selena, pa akvatični organizmi te kičmenjaci (koji su, kako znamo, evoluirali od akvatičnih organizama) "čuvaju" sekvence DNK za sinzezu selenoproteida. Međutim, na kopnu ima manje selena i organizmi koji su "osvojili" kopno ranije se ne oslanjaju na prisustno selena u tlu i matičnoj podlozi nego imaju drugačije sisteme zaštite od oksidativne štete.

Dozvolite mi da ovo kažem drugim riječima, još jednostavnije: očuvanost gena koji kodiraju proteine sa selenom kod kičmenjaka dokazuje još jednom kako su oni evoluirali od nekih akvatičnih organizama. Međutim, šta se desi kada ovi organizmi nasele prostore gdje nema puno selena ili se količina dostupnog  selena u vodenoj sredini iz nekog razloga smanji? 

Nastane pomor. Od fitoplanktona pa do organizama koji se nalaze na vrhu lanca ishrane.

Naučnici su analizirali na hiljade uzoraka škriljca bogatih karbonom, koji su se taložili proteklih 3.5 milijarde godina u dijelovima nekadašnjeg oceana koji je okruživao drevne kontinente. Otkrili su da je nivo selena u nekim intervalima drastično opao i da je iznosio tek 1% od danas dostupnog selena. Ti intervali, koji odgovaraju maloj koncentraciji selena, odgovaraju geološkim intervalima neposredno prije masovnih ekstinkcija.

Dva najpoznatija masovna izumiranja živog svijeta na našoj planeti su K/T izumiranje (kreda-tercijar) u kojem su nestali dinosauri i permsko izumiranje, kada je nestalo preko 96% vrsta. Ipak, ovo nisu bila jedina masovna izumiranja. Prvo je bilo ordovicijsko-silursko izumiranje (prije 443 miliona godina), zatim kasno devonsko (prije 371 miliona godina), onda permsko (prije 252 miliona godina) i trijasko-jursko (prije 201 milion godina), a tek onda K/T.

Smatra se da je do smanjenja količine dostupnog selena došlo usljed smanjenja oksigena u atmosferi, što je usporilo eroziju selena i drugih minerala iz stijena i zemljišta. Koncentracija oksigena u atmosferi se povećala tek nakon dugog niza godina i tek tada su se ponovo stvorili optimalni uslovi za obnovu života na planeti.