科技食谱

地球为什么富含氧气?是因为旋转慢吗?

包括人类在内的动物都靠吸入氧气和呼出二氧化碳来生存,甚至植物和微生物在光合作用中也含有氧气。一项发表在《自然》杂志上的研究表明,支持地球上生命和呼吸的氧气之所以变得如此丰富,是由于地球的缓慢自转。

地球大气中大量氧气的存在据说是由于 24 亿年前藻类通过光合作用产生氧气的大型氧化事件。然而,既然化石发掘揭示了第一批光合微生物诞生于 35 亿年前,那么为什么从早期藻类的诞生到一次重大氧化事件要延迟 10 亿年呢?

一直在琢磨这个问题的马克斯普朗克海洋微生物研究所从一次偶然的发现中意识到,一次重大的氧化事件和地球自转速度的显着变化几乎同时发生。地球刚诞生不久,原本只有 6 小时的地球日被月球引力减慢,变成了 24 亿年前的 21 小时。大约在这个时候,第一个主要的氧化事件 GOE 发生了。此外,新元古代氧化事件NOE和古生代氧化事件POE发生在5亿年前地球和月球轨道失衡、昼长变为24小时的同时。

为了证实氧气与地球自转速度之间的这种关系,研究小组通过收集生活在休伦湖(世界上最大的淡水湖之一)中的 Valteria 进行了一项实验。在休伦湖,细菌光合作用的急流正在蔓延,而低氧和含硫气体的水从湖底上升,保持着古地球海洋一样的厌氧状态。

研究小组进行了一项实验,通过改变休伦湖细菌发出的光的长度来重现日光时间的变化,并证实随着日光长度的增加,光合作用更加活跃。此外,与莱布尼茨热带海洋研究中心合作,建立并模拟了一个模型,以确定细菌产生和消耗的氧气如何随日光时间变化,结果与室内产生的氧气量一致细菌是通过光合作用做的。

关于释放到大气中的氧气量随着白天的增加而增加的机制,研究小组发现,细菌产生的氧气溶解在微生物垫中,并在夜间被细菌的呼吸作用消耗掉。然而,随着地球自转减慢和天数增加,细菌继续光合作用的时间增加,微生物垫溢出的氧气溶解在水中,这些氧气最终被释放到大气中。

除了这次发现的机制外,人们认为地球中的氧气含量与各种因素有关。例如,据一位专家介绍,不仅生活在岩棉微生物垫上的细菌,而且漂浮在水中的细菌也对氧气的供应起到了很大的作用。另一项研究指出,火山活动在地表出现的矿物质与氧气结合,抵消了早期细菌的氧气供应。

因此,研究小组在论文中得出结论,在地球和月球之间的动力学和生物进化的重要转折点上,氧气水平可能对氧气水平产生显着影响,并且这种影响正在发挥作用。与迄今为止提出的各种机制并行。相关信息可以在这里找到。

lswcap

lswcap

通过每月的AHC PC和HowPC杂志时代,他在网络IT媒体上观看了“技术时代”,如ZDNet,电子报互联网经理,Consumer Journal Ivers的编辑,TechHolic出版商和Venture Square的编辑。 我很好奇这个仍然充满活力的市场。

Add comment

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.

Most discussed

%d 블로거가 이것을 좋아합니다: