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

【IC创新博览会】东方算芯郭炜... 2026 IICIE 国际集成电路创新博览会将于9月9日至11日在深圳国际会展中心(宝安)隆重举办。...
申起微致取得复合酶制剂定量添加... 国家知识产权局信息显示,上海申起微致科技有限公司取得一项名为“一种复合酶制剂定量添加设备”的专利,授...
新能源车电池技术升级如何影响二... 随着电动汽车产业的迅猛发展, 动力电池技术的迭代速度远超传统燃油车发动机。这种快速的技术革新直接冲击...
突发!Fable 5.1遭黑客... 新智元报道 终于来了,就在今夜,Fable 5.1 和 Mythos 5.1 正式发布。 ARC ...
原创 欧... 一艘航天器历时八年才抵达水星。如今,对这颗行星的探测工作即将开始,届时将有两颗轨道器环绕其运行。该“...
开学第一课丨我国运载火箭为啥叫... 今年,是中国共产党成立105周年,中国工农红军长征胜利90周年。在中国共产党百余年奋斗历程中,长征,...
苹果新机外观定了 折叠屏护照大... PChome 9月2日消息,科技自媒体Unbox Therapy放出了iPhone 18 Pro M...
上市第11个交易日,宇树科技股... 9月2日,“人形机器人第一股”宇树科技股份有限公司(宇树科技,688836)在上市两周后的第11个交...
雄安日记|人工智能企业落户记 (来源:河北新闻网) 转自:河北新闻网 新华社石家庄8月31日电(记者郭雅茹)初秋的雄安科创涌动、生...
十载望星河 中国天眼重绘宇宙演... 本文转自【新华网】; 记者从中国科学院获悉,中国科学院国家天文台、上海天文台、上海交通大学等组成的国...