《自然通讯》:科学家提出产生地球氧气的新机制


《自然通讯》:科学家提出产生地球氧气的新机制


《自然通讯》:科学家提出产生地球氧气的新机制
()据台北市立天文科学教育馆网站(编译 吴典谚):在地球历史的最初 20 亿年中,空气中几乎没有氧气 。虽然一些微生物在这一时期的后半段进行了光合作用 , 但氧气聚积的量还没有达到足以影响全球生物圈的水平 。
但大约在23亿年前,这种稳定的低氧平衡发生了变化,氧气开始在大气中聚积,最终达到了现今维持生命的水平 。这种快速注入被称为大氧化事件 (Great Oxidation Event,GOE) 。是什么触发了这一事件,并改变了地球低氧的环境 , 仍是科学上的最大谜团 。
在地球的历史上,似乎有过两次巨变,从低氧稳定态到高氧稳定态 , 一次在古元古代(Paleoproterozoic),一次在新元古代(Neoproterozoic) 。麻省理工学院科学家提出的新假设认为,由于某些海洋中微生物和沉积物中的矿物质之间的相互作用 , 这些相互作用有助于防止氧气被消耗,并引发了一个自我放大的过程,使得越来越多的氧气被释出到大气中 , 氧气最终开始在大气中聚积 。
他们的研究发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上,利用数学和演化分析阐述了他们的假设,表明在GOE之前确实存在微生物,并演化出了研究人员提出的与沈积物相互作用的能力 。
麻省理工学院地球大气和行星科学系教授 Daniel Rothman 说:地球历史上最重要的生物地球化学循环,可能是大气中的氧化作用 。研究团队展示了产生部分氧化有机物质(partially oxidize organic matter , POOM)的微生物、矿物质和地球化学环境的相互作用是如何反应以增加大气中的氧气 。