远古火山活动可能促进海洋生物进化
创始人
2025-03-11 11:40:21
0

一个国际团队通过研究远古微生物化石——叠层石发现,大约27.5亿年前,活跃的火山活动和海底地热活动将大量的铵带到海洋表层,再通过一些化学作用过程,为微生物提供充足的氮元素。这可能促进了海洋生物进化,推动地球发生“大氧化事件”。

叠层石是地球上最古老的化石之一,由蓝细菌等微生物沉积形成,记录了早期生命活动。由英国、德国和南非等多国研究人员组成的团队报告说,他们分析了津巴布韦南部出土的叠层石,通过其中的氮-15同位素含量追溯早期的氮循环,得出了以上结论。论文发表在英国《自然-通讯》杂志上。

氮是地球大气中含量最多的元素,动植物体中的蛋白质都含有氮,而最重要的含氮矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素:氮-14和氮-15,其中氮-14的丰度超过99%。

生物在两种同位素中偏好氮-14。陆地微生物吸收大气中的氮,因此陆地有机物中氮-14更多,氮-15偏少;海洋微生物在无氧条件下通过反硝化作用,将硝酸盐/亚硝酸盐转化成一氧化氮和氮气释放到大气中,更多的氮-14在此过程中进入大气,留下的有机物中氮-15含量相对较高。此前人们发现,形成于28亿年前至26亿年前的地质沉积物中,氮-15含量异常高,这可能就是微生物繁荣导致的。

新研究显示,这批叠层石形成于27.5亿年前至27.3亿年前,其中的氮-15含量显著高于标准值,与当时的全球状况一致;而同期的深海页岩中氮-15的含量比标准值要低。在这一时期,地球表面绝大部分是海洋,地幔翻转造成了剧烈的火山活动和海底热液活动。

研究人员认为,这些地质活动使富含铵的深海海水上升到表层,同时带来更多铜、钼、锌等对生物有用的元素,为浅海微生物的繁荣创造有利条件。微生物光合作用为随后发生的“大氧化事件”即大气中的游离氧含量突然增加打下基础,并可能促进了海洋生物进化及生物多样性发展。

早期大气中不含游离氧,微生物光合作用产生的氧气迅速被还原性物质破坏、消耗。大约在26亿年前,大气氧含量突然增加,永久改变了地球环境和生物圈,而海洋微生物繁荣则被认为是增加氧气供给的一个重要原因。

相关内容

热门资讯

AI背后的“权力的游戏” (来源:上观新闻) 《诗经》有言:“周虽旧邦,其命维新。”进入生成式人工智能(AIGC/Gen...
脑洞 | 骑上去,或者被AI碾... (来源:经济日报) 转自:经济日报 不久前,美国众多科技界人士共同参加了一场名为“Live in t...
小小讲解员接力登台 生动演绎“... “池智”以恒 科普活动 继首批参演科普剧广受好评之后,市科技馆第二批“小小讲解员”于8月15日上午正...
广东启动“人工智能培训进万家”... 广州8月15日电 (程景伟 谢丽巧)“粤能学—人工智能培训进万家”活动15日在广州启动。活动现场,“...
我国可重复使用液体运载火箭,又... 2026年8月14日,星际荣耀航天科技集团股份有限公司在某试验场组织开展了双曲线三号(SQX-3)运...
建永精密取得壳体铸造用打磨装置... 国家知识产权局信息显示,宣城建永精密金属有限公司取得一项名为“一种壳体铸造用打磨装置”的专利,授权公...
台风“白海豚”刷新我国多项气象... 今年第13号台风“白海豚”虽然已停止编号,但还在给我国带来持续的风雨影响,现在我们连线中国气象局天气...
产业链在关键时刻不能掉链子 (来源:经济日报) 转自:经济日报 珠三角地区在工业机器人领域形成显著产业集群优势,长三角地区创新药...
2026腾讯云粤港澳大湾区架构... 8月15日,以“潮起潮落,你我仍在”为主题的2026腾讯云粤港澳大湾区架构师峰会在深圳前海5号楼顺利...
小米申请显示控制方法专利,提升... 国家知识产权局信息显示,北京小米移动软件有限公司申请一项名为“显示控制方法、装置、设备、介质及程序产...