大约24亿年前,大气中氧气的迅速积累引发了重大变化,从而使多细胞生命得以出现。大多数科学家认为光合细菌产生了氧气。然而,驱动这一转变的根本原因尚不清楚。
广告
四月份,一项新的研究表明,地球本身可能是主要原因:如今富含氧气的大气层,可能归功于全球海洋中镍的大幅下降。在《自然》杂志上发表的一项研究中,由加拿大阿尔伯塔大学地球微生物学家Kurt Konhauser领导的团队,研究了来自世界各地的条带状铁地层(如图所示),这些地层包含了古代海洋中各种元素浓度的连续分层记录。他们的分析表明,在27亿到25亿年前,海洋镍含量下降了近50%。
根据Konhauser的说法,这种“镍饥荒”与地球地幔的冷却同时发生,这限制了富含镍的熔岩的火山喷发。由于缺乏这种镍的来源,海洋甲烷生成细菌(即甲烷菌)——它们需要镍才能发挥作用——将被边缘化,为光合作用、产生氧气的蓝细菌的兴起铺平了道路。
Konhauser惊叹于这项研究揭示的地质学、化学和生物学之间的相互依赖性。“它将火山活动和海水中的微量元素与生物圈中种群的变化联系起来,”他说,“进而导致地球大气发生变化,使复杂生命形式的出现成为可能。”















