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地球氧气出现时间提前7亿年 生命进化或更漫长

http://www.kexue.com 2013-09-27 08:57:16 凤凰科技  发表评论


地球上氧气的出现时间比预计的早7亿年

  最新研究发现氧气出现在地球的时间比之前预想的早了7亿年,这意味着生命耗费了更长时间进化。南非30亿年历史的泥土和岩石里的化学物质表明那个时期地球大气层的气体浓度非常低。研究人员检测到30亿年前岩石内部发生的化学反应的迹象,后者涉及大气氧的踪迹。

  金属铬会对大气中氧含量的变化做出反应,存在的氧越多,每个铬原子里的电子越多。研究人员利用这些化学反应的数学模型估计了大气层里所包含氧的含量,大约只有现在大气浓度的百分之零点几。

  之前的研究表明氧气大约在23亿年前开始积累,也就是地球历史上的一段动态期,被称为大氧化事件。加拿大英属哥伦比亚大学的肖恩-克劳(Sean Crowe)说道:“我们知道光合作用产生的氧气导致大气层里的增氧以及有氧生物的进化。这项研究表明其实这个过程发生在地球历史非常早的阶段,从而为制造氧的光合作用以及有氧生物提供了更早的支持。” 克劳在南丹麦大学地球进化北欧研究中心做博士后研究员时与唐纳德·坎菲尔德(Donald Canfield)教授合作进行了这项研究,并将结果发表在期刊《自然》上。

  地球形成后几亿年,地球大气层里都没有氧的存在。多亏了光合细菌的存在,使得现在地球大气层里氧的含量达到了20%,这种光合细菌和植物一样,会消耗二氧化碳并释放氧气。这种细菌为呼吸氧的生物体在地球上进化和居住奠定了基础。

  合作研究者、丹麦哥本哈根大学的拉西·多辛(Lasse Dossing)说道:“这些发现暗示着地理和生物过程花费了相当长的时间才产生我们生存所必须的氧。现在我们拥有先进的科技能够检测地球地质历史上的化学反应以追踪气体的存在,这非常了不起。”多辛补充说道,研究中使用的类似科技将为寻找其他行星,例如火星上氧气和生命的迹象提供强大的工具。

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