不依赖氧气的细菌对早期地球大气的演化起到非常重要的影响作用 _美国

A. Colman教授正在工作中
根据美国芝加哥大学（University of Chicago）的研究人员A. Colman的观点，在俄罗斯西伯利亚火山口附近的热泉环境中生存那些特殊的微生物——不依赖氧气的细菌，它们对早期地球大气的演化起到了非常重要的影响作用。
他在研究中发现热泉中生活着一类既能产生又会消耗一氧化碳的细菌——厌氧一氧化碳自养菌（anaerobic carboxydotrophs），这类细菌主要是通过利用一氧化碳来获取能量，同时也把一氧化碳作为形成新细胞物质的碳质来源。这是科学家们在重建地球早期大气环境演化时需要重新考虑的。
这类一氧化碳自养菌分布很广泛。热泉中大部分的一氧化碳并不由火山气体所产生，而是由这类微生物释放所导致。这类微生物所产生的一氧化碳的作用不仅在现代热泉系统中要重新认识，在地球早期环境中的作用也更应该加以重视。
大氧化事件（The Great Oxidation Event）
在地球早期大气中几乎没有任何氧气，但二氧化碳以及甲烷则相对浓度更高。然而在距今23亿到25亿年前，发生了著名的“大氧化事件”，大气中的氧气浓度发生了一次明显的升高。
Colman说：“这一时期氧气的增加是地球上生物的演化中非常重要的事件，使得生物多样化，高效繁殖成为可能，并为日后动物的出现铺平了道路。而由微生物所产生的一氧化碳则有可能影响到地球早期大气中的化学成分及全球气候。”
在之前的计算机对原始大气的模拟中，一氧化碳会因太阳紫外线的照射而分解。但Colman说：“我们的研究则认为不能忽视微生物在一氧化碳下降中所起的作用，它们既能产生也能消耗，这是一个动态的循环。”
Colman的计算结果认为当时的一氧化碳已经达到了当时大气百分之一的浓度，是现代浓度的几万倍。如此高的浓度同时会影响到另外一种温室气体——甲烷。
毒性浓度
此外，如此高浓度的一氧化碳对于大多数微生物来说是有毒的，会对早期的生物演化带来了很大压力。
在西伯利亚，有大量奇特的热泉，它们有不同的颜色、温度、化学成分，以及不同的微生物生活在其中，有点像美国的黄石公园（Yellowstone）。
Colman说：“在复杂的热液系统中，一些微生物会生活在我们无法观察到的地方，那里的环境更极端。那些生活在表面之下微生物作用到底如何，我们并不知道，但并不能表示我们能忽视它们的作用。我们已经知道在深海黑烟囱中微生物能够在极端的条件下生活，而且有部分微生物也会通过代谢作用产生一氧化碳。”
天体生物学家希望可以借鉴这项工作的研究成果，研究其它星球上潜在的生命形式，包括火星，木卫二甚至外星系的其它天体。
【不依赖氧气的细菌对早期地球大气的演化起到非常重要的影响作用】
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