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第一个氧气出现在地球上的时间比我们想象的要早

兴趣/生活 / 奇趣探索 养生小编 来源:互联网 17浏览 0评论

  如果你希望乘坐时光机回到40亿年前,你会发现自己在一个炎热、荒芜得连一个氧分子都没有无法呼吸的行星上。地球曾经是一个令人窒息的鬼地方,但是在很久很久以前,微小的绿色细菌就使空气中了充满氧气。最近的研究发现,它们存在的时间远远超出了我们的想象。

产氧细菌的出现比我们想象的早

  在一项即将发表在《地球和行星科学快报》的研究中,一组地球化学家报告说发现大约在32亿年前,沉积在浅海富含铁的岩石层中有铁锈——这说明有氧气存在的迹象。通过化学分析,研究人员发现这古老铁锈的形成来自于生物的作用。这说明地球上第一个产氧细菌的出现比我们想象的要早2亿年。

  植物的作用是维持我们可以呼吸的大气,但是蓝藻在几十亿年前就启动了相同的功效,这些微小的绿色细菌开发出光合作用1.0。它们利用光能来分解水和产生糖,动物们真是捡了大便宜,因为光合作用产生的氧气对这些绿色细菌并没有什么卵用。

  大约在23亿年前,氰基像疯了一样,开始往空气中灌注氧气。富氧的空气变得利于复杂的多细胞生物生存,而厌氧菌却难以存活。地质学家认为这个“氧气大革命”事件是地球生命历史的一个重大转折点。

蓝藻

蓝藻 图片来源Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. / Wikimedia

  但是第一个氰基是怎么产生和什么时候产生的仍是个迷,要研究来自很久很久以前的微小的有机体是很棘手的事情。因为很多信息被板块构造运动清除掉了。

  然而,地质学家们都是固执的人,他们一直在系统地采集古岩层信息来拼凑出地球朦胧的过去。

这块条带状铁成岩就是氧气在32亿年前就存在的证据

这块条带状铁成岩就是氧气在32亿年前就存在的证据

图片来源:Satkoski/威斯康星大学麦迪逊分校

  在最新的研究中,来自威斯康星大学麦迪逊分校的地球化学家Aaron Satkoski和他的同事将目光转向一块位于南非约翰内斯堡以东的32亿岁的、粉色和红色条纹的岩石。由于埋藏在远古海洋中,这些沉积岩的颜色来自于铁在氧气中的逐步氧化。通过岩石中铁锈的两种铁同位素的比值——铁56和铁54,这个团队确定了这块浅海的岩石是在含氧量低于0.1%环境中形成的。这听起来没什么了不起的,但是请注意,大多数这一时期的岩石并未显示出有氧气存在,进一步证明氧气存在的是少数铀原子,当与氧气反应,它们的结晶结构会打破。

  当然该研究只确定了氧气存在的一个时间点,但“当时蓝藻是不是出现在全球各地”的问题仍然没有结论。如果这是确定的,那么“氧气大革命”为什么在之后的10亿年才发生仍然存疑。

  话说回来,地球早期的确不适合生存——遭受强烈的紫外辐射和小行星攻击等等。可能早期蓝藻的生长十分受限,只能在少数既有充足阳光又有保护条件的浅海苦苦支撑。如果这是意外,说明第一个地球塑形师有着超出我们想象的能力,我们还要深入研究这颗星球。

  (蝌蚪君编译自gizmodo,译者:叫我-HCL,转载须标注来自蝌蚪五线谱。)