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近日,美国华盛顿大学及密歇根大学的研究人员在阐发了一块25亿年前的岩石后发现,火山爆发或许造当作了海洋微生物的激增,尔后者随即发生了第一批释放到大气中的氧气。按照此前的理论,早期地球大气由地质或化学过程所节制。这项颁发在《美国国度科学院院刊》的研究对传统理论提出了挑战。
在汗青的早期阶段,地球只有无氧的大气和少量呼吸氧气的生命。大约24亿年前,当生命起头进行光合感化,并将二氧化碳和水转化为氧气之后,大气层才永远地获得了充足的氧气。然而,亚利桑那州立大学的研究人员在2007年阐发了澳大利亚西部麦克雷山页岩后陈述称,在氧气当作为大气固定元素之前的大约5000到1亿年,氧气曾短暂呈现过。近期一些研究证实了早时短期氧气峰值的呈现,但并没有对此作出诠释。
新研究中,密歇根大学的研究人员在通信作者Joel Blum的率领下,阐发了统一块古代岩石中汞元素的中子浓度和数目。这些来自豪规模火山爆发的汞在上层大气内轮回一两年后,落到了地球概况。阐发显示,在氧气量短暂上升前的几百万年,汞的含量呈现了激增。“火山喷发可以诠释汞的品貌和同位素。”论文作者之一、华盛顿大学地球与空间科学传授Roger Buick说。
作者认为,在火山喷发的处所,必然有被熔岩和火山灰笼盖的区域。这些富含营养的岩石在风雨中风化,将磷释放到河道中,为沿海地域“施肥”,让产氧的蓝藻和其他单细胞生命蓬勃成长,进而导致作为副产品的氧气激增。论文第一作者、华盛顿大学地球与空间科学博士Jana Meixnerová说:“还有其他营养物质会短期调节生物的活动,但持久来看,磷是最主要的。”固然现在生物材料和农业肥猜中都富含磷,但在很是远古的时代,火山岩的风化感化可能是这种罕见资本的单一来历。
“我们的研究表白,触发氧气量激增的直接身分是氧气出产过程的增添,而不是岩石或其他无生命过程削减了对氧气的耗损。”Buick说,“这很主要,因为大气中呈现氧气是复杂生命进行演化的根本。”
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编译:橘子 审稿:西莫 责编:陈之涵
期刊来历:《美国国度科学院院刊》
期刊编号:0027-8424
原文链接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210826111724.htm
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