日期:2021/08/03   IA

 

美聯社AP報導 科學家們對地球如何獲得氧氣有了一個新的想法:這是因為地球變慢了,白天變長了。

 

週一發表的一項研究提出並驗證了這樣一種理論,即更長、持續的日光會啟動奇怪的細菌產生大量氧氣,使我們所知的大部分生命成為可能。

 

他們從休倫湖的一個深坑中挖出了粘糊糊的紫色細菌,並在實驗室實驗中調整了它獲得的光量。有臭味的微生物獲得的持續光越多,它們產生的氧氣就越多。

 

科學中最大的謎團之一就是地球是如何從一個氧氣最少的星球變成我們現在擁有的可呼吸空氣的。長期以來,科學家們一直認為被稱為藍藻的微生物參與其中,但無法確定是什麼開始了大氧化事件。

 

 

週一發表在《自然地球科學》上的一項研究中,研究人員推測,地球自轉速度減慢,將天數從 6 小時逐漸延長到目前的 24 小時,是藍藻使地球更透氣的關鍵。

 

大約 24 億年前,地球大氣中的氧氣非常少,幾乎無法測量,因此我們所知道的動植物生命都無法生存。取而代之的是,許多微生物吸入二氧化碳,在藍藻的情況下,以最早的光合作用形式產生氧氣。

 

該研究的主要作者、馬克斯普朗克研究所的生物地球化學家朱迪思·克拉特 (Judith Klatt) 表示,起初並不多,但僅用了大約 4 億年,地球大氣層的氧氣含量就達到了我們現在的十分之一——這是一個巨大的飛躍。在德國。她說,氧氣的爆發使植物和動物得以進化,其他植物現在也加入了製造氧氣的隊伍。

 

但是為什麼細菌會繼續製造氧氣呢?這就是密歇根大學海洋學家 Brian Arbic 的用武之地。他研究地球上的潮汐力以及它們如何減緩地球的自轉。Arbic 正在聽一位同事關於藍藻的講座,他注意到氧氣事件與地球日變長的時間相吻合。由於潮汐摩擦和與月球相互作用的複雜物理學,行星的自轉減慢。

 

密歇根州和德國的研究人員用與大約 24 億年前相似的細菌來檢驗他們的理論。他們使用紫色和白色的藍藻墊,生活在休倫湖深近 79 英尺(24 米)深的天坑中。

 

“我們實際上認為,在其歷史的大部分時間裡,世界看起來有點像中島天坑,”克拉特說。

 

 

 

潛水員帶來了細菌的凝膠狀地毯,聞起來像臭雞蛋。Klatt 及其同事將它們暴露在不同數量的光線下,最多連續 26 小時。他們發現,更連續的光會導致微生物產生更多的氧氣。

 

研究作者和外部科學家表示,這只是對地球氧氣增加的一種可能但合理的解釋。

 

加州大學河濱分校生物地球化學教授蒂姆·里昂斯 (Tim Lyons) 並未參與該研究小組,他說,讓這個想法如此令人印象深刻的是,它不需要對細菌或世界海洋進行任何重大的生物變化。

 

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美聯社健康與科學部得到霍華德休斯醫學研究所科學教育部的支持。