生命催化劑:硫酸鹽在生命進化過程中意想不到的作用
最近的一項研究可能發現了一個缺失的環節,有助於解釋地球獨特的氧飽和大氣以及地球上動物生命的相應進化。這項研究由西澳大利亞大學福雷斯特研究基金會研究員領導,最近發表在著名的《自然》雜誌上,它可能是理解為什麼在地球歷史的近90% 的時間裡,氧氣水平對於動物呼吸來說仍然太低的關鍵。
一項新的研究表明,硫酸鹽岩石的風化,而不是海洋磷含量的增加,對地球大氣的含氧量至關重要,影響了動物生命的後期進化,同時也表明其他星球上複雜智能生命的潛力可能需要更長的孵化時間。
動物生命的第一次重大進化事件發生在570 至5.5 億年前的一次被稱為Shuram Excursion 的事件中,據信,由於海洋磷含量增加,二氧化碳和氧氣大量釋放到大氣和海洋中水平。
為了驗證這一理論,研究人員使用一種新開發的工具來追踪數億年前海洋中磷的豐度,記錄在澳大利亞、中國、墨西哥和美國的六個地點。
數據和地球化學模型顯示,海洋磷含量的增加無法解釋氧氣的增加。只有當大量硫酸鹽岩石風化時,模型才會復制這種效應,將硫酸鹽釋放到海洋中,產生大量氧氣。
主要作者、福雷斯特研究員、西澳大學地球科學學院的馬修·多德博士表示,研究結果表明,在復雜生命的第一次重大進化過程中,硫酸鹽而不是磷是地球氧化的主要控制因素。
多德博士說:“我們的發現可以解釋地球歷史上長期存在的低氧氣含量,以及由此導致的地球上動物生命的晚期進化。重要的是,我們觀察到,在舒拉姆遊覽期間,當氧氣含量較低時,海洋磷含量主要較低。 這種現象將使早期的海洋和大氣陷入缺氧狀態。”
這項研究的數據還對其他行星上存在智慧生命的可能性產生了影響。
“這些結果表明,其他潛在的宜居行星可能支持複雜的智慧生命,只要提供足夠長的孵化時間,”多德博士說。“這可能意味著,由於大恒星的壽命相對較短,比太陽大的恆星周圍的行星可能不會發展出複雜的智慧生命。”