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

原创 西... 西方长期奉行的科技封锁,在2026年2月19日迎来致命一击。 北京大学王兴军教授团队联合鹏城实验室...
2.23假期重要新闻解读(附热... 产业热点:AI与机器人引爆"春晚效应" 2026年央视春晚成为科技盛宴,国产AI大模型密集发布与机...
原创 荷... 2025年10月,荷兰政府毫无征兆地祭出“国家安全”大旗,对中资企业安世半导体发动全面突袭:冻结其全...
原创 芯... 芯片围剿,反噬开始?老美算盘打空,中国芯破局,数千亿订单回流背后 这波芯片封锁的操作,老美算是把自己...
Phone 16e长期评测iP... 随着iPhone 17e即将发布,MacRumors的摄像师Dan Barbera回顾了iPhone...
智谱发布GLM-5技术报告,技... 【大河财立方消息】2月22日,智谱发布GLM-5技术报告。 智谱此前推出了 GLM-5,这是一款旨在...
消息称三星半导体设定50%营业... IT之家 2 月 22 日消息,韩媒 ETNEWS 当地时间本月 18 日援引业内消息人士报道称,三...
开阳之星成功完成Pre-A轮融... 2月18日,开阳之星(北京)科技有限公司(以下简称:开阳之星)宣布已完成Pre-A轮融资并正式启用了...
王震:陶瓷基复合材料研究进展与... 文 | 钛资本研究院 材料是制造业的基石,更是国家科技自强与产业安全的关键支撑。虽然我国先进材料方...
热点讨论!多乐辅助下载够机,衢... 热点讨论!多乐辅助下载够机,衢州都莱辅助器是真的假的,AI教程(原来有有开挂辅助脚本);无需打开直接...