发布时间:2017-01-19 14:09 原文链接: 复杂生命23亿年前或有错误开端

  约23亿年前,早期地球是一个与现在完全不同的缺乏氧气的世界,但随后它短暂而又神秘地获得了富氧大气层。这个被称为Lomagundi的事件可能提供了出现复杂的、类似动物生命的短暂机遇,并在人们今天看到的所有动物的祖先出现之前演化了数十亿年。

  地球据认为在距今8亿年前开始发展其现代的富氧大气层。这是化石记录中首次出现生物上复杂的、呼吸氧气的动物的时间,它让很多人认为动物生命在大气氧气升高之后才可能出现。在8亿年以前,地球上可能几乎没什么气态氧,2014年发表的一项研究认为,当时的氧气可能是目前水平的0.1%。

  但发生在距今23亿年前至21亿年前的Lomagundi事件是早期贫氧世界的一个例外。对Lomagundi岩石的化学分析表明,深海中埋藏的有机碳突然增高。对于为什么地球在如此短的时间内获得又丢失富氧大气层,目前尚无共识。

  为了更好地了解当时的氧气水平,美国西雅图华盛顿大学Michael Kipp与同事分析了这一间隔时期海床岩石中的硒。Lomagundi岩石中这种元素的存在表明大气中含有氧气:陆地上岩石在氧气存在时风化会释放出硒。河流随后把硒带入大海,它在那里逐渐在海床上积累。

  但还有另一个因素在发挥作用。浅海中的微生物会代谢出硒元素,改变其自然出现的两种同位素——硒-78和硒-82的平衡。微生物代谢了多少硒及其同位素如何平衡变化,均受到浅海中溶解了多少氧气的影响。

  Kipp及其同事检测了全球各地Lomagundi岩石中硒同位素比例,然后评估了这一时间浅海中溶解的氧气水平。他们的计算表明这一水平可能至少达到每升水含5微摩尔的氧气。

  这远低于现代海洋中每升水蕴含325摩尔氧气,但依然显著高于今天生活的一些简单海洋动物的最低氧气需求,它们可以在每升水含0.9微摩尔的条件下生存。不过科学家认为,尽管这一时期氧气水平骤然上升,但生命显然未变得更加复杂。

相关文章

“地球时空基准”国家基础科学中心启动

4月1日,由中国工程院院士、中南大学校长李建成牵头的“地球时空基准”国家基础科学中心正式在长沙启动。基础科学中心项目于2016年开始试点建设,是国家自然科学基金委员会定位最高的基金项目,旨在瞄准国际科......

重磅!2023年度“中国科学十大进展”发布

2月29日上午,国家自然科学基金委员会发布了2023年度“中国科学十大进展”,主要分布在生命科学和医学、人工智能、量子、天文、化学能源等科学领域。分别为:人工智能大模型为精准天气预报带来新突破揭示人类......

昼夜温差增大或影响地球生命

据《自然·通讯》杂志近日报道,一个国际团队研究结果揭示,自20世纪90年代以来,全球昼夜温差正在扩大,可能会影响地球上的所有生命。全球平均地表温度上升是人类引起的气候变化的关键特征之一。然而,气温上升......

昼夜温差增大或影响地球生命

据《自然·通讯》杂志近日报道,一个国际团队研究结果揭示,自20世纪90年代以来,全球昼夜温差正在扩大,可能会影响地球上的所有生命。全球平均地表温度上升是人类引起的气候变化的关键特征之一。然而,气温上升......

兰州大学新增两家甘肃省重点实验室

甘肃省科技厅近日下发了《关于批准建设甘肃省泛第三极生物地球化学循环重点实验室的通知》和《关于批准建设甘肃省人工智能与算力技术重点实验室的通知》,记者获悉,依托兰州大学建设的甘肃省泛第三极生物地球化学循......

探索原始生命奥妙,揭秘热河生物群隐藏的生命演化密码

周忠和,中国科学院院士,进化生物学及古鸟类学家,曾任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长,长期从事中生代鸟类与热河生物群的研究,提出了热河生物群是若干生物进化摇篮的假说,找到了一系列支持鸟类恐龙起源......

踏遍万水千山,他要为欧洲的成功寻一个解释

地球科学家、科学作家赵丰在一篇有关单位计量的文章里开篇就提了这样一个问题:用地球的平均半径6371千米乘以π再除以2,为什么得到的数字非常接近整数1万?看到这个问题的时候我的确愣了一下,但随即就明白了......

火星拥有适于生命出现的环境条件

据《自然》杂志9日报道,包括法国天体物理与计划学研究所、里昂大学地质实验室在内的一个国际研究小组发现了新证据,证明火星上拥有适于生命出现的环境条件。与地球不同,火星表面不会因板块构造而不断更新。这使得......

升温突破1.5℃后,地球会怎样?

在大堡礁,海洋温度上升导致大规模珊瑚礁白化事件。图片来源:《新科学家》网站【今日视点】◎记者张佳欣明年今日,我们可能仍住在与此时此刻同样的房子里,开着同样的车,做着同样的工作。英国《新科学家》网站6月......

杭州质谱学术大会系列:你知道生命医药的这些进展么?

——2020-2023杭州质谱学术大会系列报导6月10日,中国质谱学术大会在杭州如期举行。在下午的“生命科学与医药”专题报告中,来自中科院化学所得汪福意研究员、清华大学邓海腾教授北京大学张新祥教授、S......