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

美国又对全球通讯命脉“卡脖子”... 中新经纬6月13日电 (张芷菡)你知道吗,你跨境网购、和海外亲友视频通话,都与一条条“光通道”有关。...
国外量产的固态电池爆雷了 最近有一个消息,不知道大家看了没有? 2026年初宣称已经实现固态电池量产的那家芬兰公司Donut ...
原创 红... 红米在智能手机上,已推出数字系列、Turbo系列、Note系列、K系列,实现多层次覆盖。最高自然是K...
消息称三星首款“阔折叠”智能手... IT之家 6 月 13 日消息,据韩媒 ZDNET Korea 当地时间昨日消息,三星电子已将其预计...
首创“企业码+公证”系统融合,... 近日,温州市瑞安市创新推出“企业码+公证”系统级融合服务模式,打造企业全生命周期法治服务“超级连接器...
AI下半场“哨响”:腾讯云如何... 出品 | 创业最前线 作者 | 文斐 编辑 | 闪电 美编 | 倩倩 审核 | 颂文 AI技术狂飙数...
REDMI K100系列爆料 ... PChome 6月13日消息,据爆料人士透露,REDMI K100系列将在续航规格上迎来重大突破,全...
德运芯准申请生物样本前处理设备... 国家知识产权局信息显示,厦门德运芯准科技有限公司申请一项名为“生物样本前处理设备”的专利,公开号CN...
华为正式推出鸿蒙7开发者测试版... 2026年6月12日,华为开发者大会(HDC 2026)在东莞松山湖如期举行,会上正式宣布Harmo...
科普进校园 燃动科学热 为深化馆校科普融合,丰富校园科技文化内涵,扎实推进校园科技活动周开展,近日,市科技馆走进多所中小学、...