火山|25亿年前的火山活动,可能驱动了地球的首次氧化事件


火山|25亿年前的火山活动,可能驱动了地球的首次氧化事件
文章图片
【火山|25亿年前的火山活动,可能驱动了地球的首次氧化事件】
火山|25亿年前的火山活动,可能驱动了地球的首次氧化事件

我们都知道 , 大多数生命需要氧气才能茁壮成长 , 科学表明 , 大约在24亿年前 , 氧气开始大量出现在地球的大气中 。 然而 , 在那之前的1亿年里也有少量的氧气注入 , 而这种早期呼吸元素的起源至今仍是个谜 。
一项新的研究指出 , 火山很可能是导致这次短时间氧化事件的原因 。 通过对岩石记录的分析 , 研究人员发现 , 标志着火山活动的汞含量也在相应增加 。
研究人员认为 , 这种活动可能会产生营养丰富的熔岩和火山灰场 , 然后导致这些营养物质通过风化作用释放到河流和沿海地区 。 反过来 , 这将使蓝藻和其他单细胞生物蓬勃发展 , 并开始释放氧气 。
华盛顿大学的地质学家认为:“研究表明 , 对于这些短暂的氧气 , 直接的触发因素是氧气产量的增加 , 而不是岩石或其他非生命过程消耗氧气的减少 。 这很重要 , 因为大气中氧气的存在是基础 —— 它是大型、复杂生命进化的最大驱动因素 。 ”
上图:科学家们用于分析的岩心 。
科学家们研究了从西澳大利亚麦克雷山页岩地层中提取的钻芯 , 其中包含的地质时间线可以追溯到25亿年前 , 直到大氧化事件开始之前 。
汞富集和氧化风化的迹象让研究人员确信 , 火山喷发和随后磷的引入(一种在长时间尺度上调节生物活动的关键营养素) , 在早期的氧气峰值中发挥了重要作用 。
虽然 , 目前还不清楚这场火山活动可能发生在地球的确切位置 , 但来自现代印度和加拿大等地的地质记录 , 支持了火山活动和熔岩大约在这个时期流动的假说 。
华盛顿大学的天体生物学家解释道:“在太古代大气的风化过程中 , 新鲜的玄武岩会慢慢溶解 , 将必需的常量营养素(磷)释放到河流中 。 而这将滋养生活在浅海地带的微生物 , 并引发生物生产力的提高 , 作为副产品 , 这将导致氧气激增 。 ”
在地球大气开始真正转变之前 , 很可能还有其他的氧气峰值 , 但即使这项研究只能解释其中之一 , 它仍然是一个非常有用的证据库 , 可以回顾我们星球上最早的生命时刻 。
与任何此类研究一样 , 这对研究气候变化(向我们展示生命如何适应较少的氧气)和探索太空中的生命(向我们展示微生物可以在什么样的大气条件下生存)都是极具意义的 。
关于地球上的生命如何以最基本的形式开始的问题仍然存在 , 比如在大氧化事件发生前的10亿年 。 所以 , 要想回答这些问题 , 就需要更好地了解地球随时间推移的地质情况 。
如果朋友们喜欢 , 敬请关注“知新了了”!