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

能源早报|宁德时代航空电池通过... 宁德时代航空电池通过相邻电芯热失控验证 8月9日,宁德时代宣布,公司为载人版eVTOL研发的航空动力...
前华为大模型负责人进军家务机器... 一位曾执掌华为生成式大模型研发的技术大牛,如今将目光投向了家庭场景中最棘手的难题——家务机器人。他的...
美国FCC试图扩大无人机禁令,... IT之家 8 月 10 日消息,据科技媒体 Engadget 今天报道,美国联邦通信委员会(FCC)...
永城市科技馆开展“逐梦苍穹 我... 为深入普及航天科学知识,大力弘扬能吃苦、能战斗、别能攻关、能奉献的中国航天精神, 8月 8日 , 永...
新能源车哪些技术值得投资? 除了能源存储,补能效率的提升同样关乎用户体验。 800V 高压平台技术的普及正在重塑充电生态。该技术...
2026年广州直播电商培训盘点... 本文由AI辅助创作(本内容由AI生成)。发布至头条号时,请在后台勾选「声明为AI生成」选项。 202...
阿里千问开放平台上线,用户可在... IT之家 8 月 10 日消息,今日,千问开放平台上线,面向生态伙伴和开发者开放手机、PC 和 AI...
“以竹代塑”,中国团队攻克竹基... 据央视新闻报道,多年来,受技术能力和对竹材认知程度的限制,传统竹产业会将物理性能最好的竹青、竹皮直接...
腾讯通RTX替代如何平稳切换?... 当越来越多组织启动RTX替代和企业即时通讯升级时,项目关注点正在从“新系统能否安装使用”,转向“旧系...
美企为何联名反对禁用中国模型 近日,美国一些高级官员公开表示拟对中国人工智能企业开展调查并实施制裁,引起美国业界的反对。近200家...