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地球的氧气逐渐增加而不是大爆发

浏览次数:2    时间:2019-03-16
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在纳米比亚东北部新元古代Hüttenberg组的碳酸盐岩中发现的碳循环异常遵循类似于大氧化事件后发现的类似模式,暗示了地球大气层如何完全充氧的新证据。

通过使用在十亿到五亿年前形成的Hüttenberg地层来研究地球从缺氧环境(即缺氧环境)变为更加热情好客的环境之间的时间,这个环境预示着动物王国,一个研究小组由威斯康星大学麦迪逊分校NASA天体生物学研究所的Huan Cui博士领导,发现了一种持续的高碳水平。这种碳的流入,加上其他元素的变化,表明水平的变化可能为早期动物的进化提供了帮助。

马里兰大学的阿兰·考夫曼博士的大学,谁是研究和2009年的碳同位素研究的主要作者的第二作者,说成对的数据“表明,氧的崛起是振荡通过这个50到75百万年与元古代的HüttenbergAnomaly和新元古代氧化事件或NOE相互联系。“

异常显示碳同位素比率(13 C / 12 C)在恢复到之前的低水平之前,在大约1500万年中持续增加12至14个千分之一的丰度。随着海洋中的增加,硫化物转化为硫酸盐,一些微生物在其代谢过程中用于消化和回收海底的有机碳。在HüttenbergAnomaly期间,氧气,碳和硫的同位素一起移动,使科学家们相信他们所看到的并不仅仅是巧合。

狂野的波动

虽然长期以来人们普遍认为高浓度的大气氧为动物填充地球铺平了道路,但是在大气氧化事件期间氧气首次积聚在大气中时,全球碳和氧循环在元古代期间波动很大。 )大约在5亿年前,大约在24亿年前,当动物在NOE之后走上世界舞台时,它们已经稳定在现代水平附近。


在这两个事件之间的时间里,海洋中单细胞生命脉冲和不同氧气水平的脉冲被认为刺激了更复杂生命的进化。这些古老的氧气波动对于前寒武纪 - 寒武纪边界(5.41亿年前的多细胞生命的演化)至关重要;寒武纪是一个地质时期,标志着地球上复杂的动物生命的起源和多样化。随着含氧水池在海洋中生长,生命有机会向氧气处于稳定和高水平的未来发展。HüttenbergAnomaly代表了一个这样的生活机会之窗。

考夫曼在GOE之后立即将氧气的跳跃与另一个氧气绿洲进行了比较,即Lomagundi事件。Lomagundi事件被描述为一个错误的开始,当氧浓度上升到可以支持某些生命的水平,然后再次下降。直到NOE,氧气才会上升到现代水平。

临时居住

在GOE和NOE之间的时期,在一个大部分不适合居住的星球上会出现可居住的口袋或气泡,但雷达上的这些昙花一现是可逆的。移动冰盖或没有侵蚀会减少光合作用所需的氮和磷等元素,导致氧和碳特征消失。当行星持续氧化时,临界点将出现在寒武纪时期。

我们今天看到异常的类似影响; 在我们充满氧气的大气环境中,仍然存在贫氧环境,生活难以持续或采取另一种进化途径:内陆海域,地下洞穴和海洋死亡区域,世界其他地方仍然存在。



“现代地球仍然存在缺氧环境,”该论文的第一作者Huan Cui说。“如果你去黑海,你仍然可以在现代海洋中找到当地的缺氧环境。”

在这项研究中,异常是氧气。今天,异常是缺氧。

虽然对纳米比亚其他地区的岩石进行了充分的研究,但是含有HüttenbergAnomaly的岩层在很多地方都被侵蚀掉了,几十年来关键的数据遗失了。

再看看

科罗拉多大学地质学教授保罗·迈罗博士没有参与这项研究,他说,考虑到这项研究提供的时间限制,更多的研究人员现在将仔细研究其他古代岩层,并重新审视这种异常是否存在地球上的其他地方。

解析每个同位素研究必须考虑的是,在整个古海洋或不同的古代大陆,氧气的上升是受限制的还是广泛的。

“我们可以得到答案的方法之一就是看看HüttenbergAnomaly的信号是否可以与世界各地相匹配,”同时研究前寒武纪海洋条件的Myrow说。“如果同时在不同的大陆发生这种转变,那么我们可以对这种全球变化更有信心。”

在地球的海洋化学,构造板块和居民处于不平衡状态的时候,按照今天的标准,地球的低氧和不稳定的大气层可能被认为是非常危险的。随着地球的变化,它的少年尴尬表现为臭,硫酸坑,毛茸茸的生活环境,其住宿的情绪变化,以及对其共同居民的不敬。HüttenbergAnomaly向地球迈出了一小步,将脏衣服清理干净,清理并变得适合后来演变的生命形态。



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