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據顯示氧氣最早存在于海洋中 

閱讀次數1591 發布時間2011-9-19 19:18:01

【美國每日科學網站8月17日報道】題:帶給地球新的生命:證據顯示早期的氧氣存在于我們地球的海洋之中

如今,氧氣是地球大氣中重要組成部分:維持生命的氧氣在我們呼吸的空氣中占21%。然而,在早期的地球上,氧氣在原始大氣中十分罕見。直到大約23億年前的“大氧化事件”后,氧氣才在大氣中顯著增加,促進了需氧生物體的進化,最終形成我們今天復雜的生命體。

麻省理工學院的最新研究發現,氧氣出現在地球大氣前已經在地球上存在了數億年,它分布在海洋里的“氧氣綠洲”。麻省理工學院的研究人員找到證據顯示,微小的需氧有機體可能在這些水下綠洲中已經發生進化,它們只需微量氧氣就能生存。

在實驗中,麻省理工學院已畢業研究生雅各布·沃爾鮑爾與地理生物學教授羅杰·薩蒙斯以及加州理工學院的黛安娜·紐曼一起工作時發現,酵母這種在有氧和無氧環境下都能生存的有機體能夠產生一種依靠氧氣生存的化合物,即使在氧氣含量非常低的情況下也能產生。

這項發現證明,酵母的祖先可能一樣機智,它們利用海洋中任何微量的氧分子,即使氧氣在地球大氣中還并未出現。該小組上周將這項發現發表在《國家科學院學報》上。

薩蒙斯說:“氧氣成為細胞代謝必要因素的時刻在地球歷史上是一個關鍵點。發現地球早期歷史上已有需氧生物合成的事實也具有重要意義!

這項發現也許有助于解開地球科學界的爭論:大約10年前,地球化學家在水成巖里發現類固醇化石,類固醇是有機體細胞膜必不可少的成分。鑒于形成單一固醇分子———比如膽固醇———至少需要10個氧分子,而這些化石的年代比“大氧化事件”還早3億年,于是有人解釋說,這是地球上存在氧氣的最早證據。但又因關于氧氣在同齡巖石中存在的其他證據無法令人信服,許多地質學者質疑這些類固醇化石是否可以成為地球早期存在氧氣的證據。

沃爾鮑爾和他的同事證明,也許氧分子早在地球大氣中開始大量存在氧氣之前就已經存在,因為其密度太小而無法在巖石上留下蹤跡。他們辯解說,即使在如此低的含量下,這些氧分子也足夠養活需氧合成固醇的有機體。

薩蒙斯說:“氧氣成為細胞代謝必要因素的時刻在地球歷史上是一個關鍵點。發現地球早期歷史上已有需氧生物合成的事實也具有重要意義!

這項發現也許有助于解開地球科學界的爭論:大約10年前,地球化學家在水成巖里發現類固醇化石,類固醇是有機體細胞膜必不可少的成分。鑒于形成單一固醇分子———比如膽固醇———至少需要10個氧分子,而這些化石的年代比“大氧化事件”還早3億年,于是有人解釋說,這是地球上存在氧氣的最早證據。但又因關于氧氣在同齡巖石中存在的其他證據無法令人信服,許多地質學者質疑這些類固醇化石是否可以成為地球早期存在氧氣的證據。

沃爾鮑爾和他的同事證明,也許氧分子早在地球大氣中開始大量存在氧氣之前就已經存在,因為其密度太小而無法在巖石上留下蹤跡。他們辯解說,即使在如此低的含量下,這些氧分子也足夠養活需氧合成固醇的有機體。

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