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

《济南新闻》丨加速落地重大科创... 近年来,济南聚焦创新策源能力提升,持续加强战略科技力量布局,加速落地重大科创平台,梯次构建国家、省、...
什么是高分子复合树脂玻璃钢电缆... 在电厂、变电站等电力设施以及铁路隧道等基建项目中,电缆沟盖板作为关键的防护构件,其性能直接影响着线路...
AI重塑投资生态 私募证券行业... 央广网上海7月20日消息(记者 冯丽)当前,人工智能正深刻重构资产管理行业的底层逻辑与运行生态。7月...
米哈游砸1.5亿就做了款壁纸软... 去年11月,米哈游注册了稻海桑田科技有限公司,并在今年3月将注册资本从1000万抬高到了1.5亿。就...
AI驱动下的数据中心瓶颈:供应... 人工智能对算力的旺盛需求正在推动数据中心建设热潮,科技巨头们全力支持在美国建设更多数据中心,然而整个...
展现教育AI创新实力,猿辅导集... 文|蓝鲸新闻 作为全球人工智能领域的顶级盛会,2026世界人工智能大会(WAIC)于7月在上海盛大...
奥海科技获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示奥海科技(002993)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
非计算机专业学生学AI,能做什... 在AI的浪潮下,非计算机专业的学生经常会问自己:“我不会写代码,学AI能做什么?”在很多人看来,AI...
曝荣耀Robot Phone有... IT之家 7 月 20 日消息,博主 @数码闲聊站 今日发文谈及了荣耀 Robot Phone 手机...
26年攻关,这个团队透明陶瓷拿... (来源:新型陶瓷) 来源:上海嘉定 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所章健、王士维团队凭借“大尺寸、复...