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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
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