海底化肥廠為地球注入生命
導(dǎo)讀 科學(xué)家們揭示了行星上復(fù)雜生命配方的一個(gè)新部分，它涉及大約 26 億年前在地球海底建立的微生物肥料工廠。地球上氧氣水平的第一次大幅上升...
科學(xué)家們揭示了行星上復(fù)雜生命配方的一個(gè)新部分，它涉及大約 26 億年前在地球海底建立的微生物肥料工廠。
地球上氧氣水平的第一次大幅上升發(fā)生在大約 2.4 到 22 億年前，在大氧化事件的早期階段。
科學(xué)家們?nèi)匀徊淮_定大氧化事件發(fā)生的原因和方式。一些人認(rèn)為它是由海洋中磷含量的上升引發(fā)的，這推動(dòng)了光合作用并增加了氧氣的產(chǎn)生，而其他研究人員認(rèn)為這可能與火山釋放的活性氣體減少有關(guān)，火山消耗的氧氣較少。
現(xiàn)在，由利茲大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用一種新技術(shù)來測量來自南非的 26 億年前巖石中海洋和海底之間的磷循環(huán)，從而導(dǎo)致大氧化事件。
這些巖石的實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果表明，這種將磷循環(huán)回海水的過程為光合細(xì)菌提供了燃料，從而增加了氧氣水平。
他們今天發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上的研究得出的結(jié)論是，建立這個(gè)“海底肥料工廠”是地球上氧氣水平上升的先決條件，并且可能是其他行星支持復(fù)雜生命的重要因素。
現(xiàn)在在耶魯大學(xué)工作的劉易斯·奧爾科特 (Lewis Alcott) 在攻讀博士學(xué)位期間領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。利茲地球與環(huán)境學(xué)院的學(xué)生。他說：“這個(gè)過程可能是行星變得含氧的關(guān)鍵，因此最終能夠容納復(fù)雜的生命?！?/p>
“解開導(dǎo)致富氧環(huán)境的配方可以幫助我們評估在其他行星上發(fā)生類似事件的可能性?！?/p>
該研究的資深作者、利茲地球與環(huán)境學(xué)院的 Simon Poulton 教授說：“這個(gè)配方的一個(gè)關(guān)鍵部分是硫酸鹽的可用性，因?yàn)樗腔厥者^程的重要組成部分。因此，豐富的硫磺可以也是氧化世界的重要要求?！?/p>
大約 24 億年前的大氧化事件期間大氣氧氣的上升是全球生物地球化學(xué)循環(huán)和地球生命演化的決定性轉(zhuǎn)變。
然而，越來越多的研究表明，在大氧化事件發(fā)生前幾億年，藍(lán)藻開始產(chǎn)生氧氣。
該研究的合著者、加州大學(xué)河濱分校的安德烈·貝克爾博士說：“最初的氧氣產(chǎn)生導(dǎo)致海水硫酸鹽的增加，這啟動(dòng)了回收過程，使氧氣的產(chǎn)生率提高到足以使海水氧化。氣氛?！?/p>
首席博士 主管和研究合著者、地球與環(huán)境學(xué)院的 Benjamin Mills 博士說：“這項(xiàng)研究不僅加深了我們對地球歷史的理解，還幫助我們了解了它的當(dāng)前進(jìn)程。”
“有人擔(dān)心，同樣的磷回收過程會導(dǎo)致危險(xiǎn)的海洋缺氧事件——因?yàn)榧词顾鼮榇髿馓峁┝搜鯕?，但?dāng)光合微生物衰變時(shí)，它實(shí)際上會從海洋中去除氧氣。
“作為氣候變化的一部分，它現(xiàn)在開始這樣做了。由于氣溫上升和磷作為農(nóng)業(yè)肥料的使用增加，海洋氧氣水平正在下降。”
