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

源飞宠物携手黑玩达成战略合作 ... 近日,源飞宠物(001222.SZ)官微宣布与潮玩品牌Heyone黑玩达成战略合作。公司表示,此次合...
2026年亲测好用的5款手机去... 在当今数字化时代,去水印工具的需求日益增长,无论是短视频创作者、社交媒体运营者,还是普通用户,都可能...
赞宇科技申请磺化尾气降膜吸收装... 国家知识产权局信息显示,嘉兴赞宇科技有限公司申请一项名为“一种磺化尾气降膜吸收装置”的专利,公开号C...
山东低空重载商业航线首飞 1月16日上午,山东首条低空重载商业运营航线在济南市莱芜区成功首飞,标志着全省低空经济正式迈入商业化...
菏泽联通:圆满完成郓城县医院搬... 齐鲁晚报·齐鲁壹点 宋秋梅 通讯员 陈芳 医疗资源升级,通信先行护航。近日,菏泽郓城县人民医院新院区...
AI芯片技术演进的双轨路径:从... 指令集优化与电路级重构协同塑造智能计算新生态 【导语】随着人工智能从算法研究走向大规模工程化与产业化...
第二家2万亿AI独角兽即将诞生... 智东西 作者 | 陈骏达 编辑 | 李水青 智东西1月19日消息,昨天,据英国《金融时报》报道,美国...
华为联合四川农商联合银行打造数... 1月16日,第三届区域银行数智融合创新主题交流活动在成都顺利举办,大会以“数智川流·聚势共生”为主题...
保真数字孪生+AI 超级智能工... 2026年1月8日,上海——在CES 2026国际消费电子展上,英伟达与西门子联合发布Digital...
富程威申请固态电池缓冲材料专利... 国家知识产权局信息显示,珠海市富程威科技有限公司申请一项名为“一种用于固态电池或电池模组的缓冲材料及...