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据显示氧气最早存在于海洋中 

阅读次数1053 发布时间2011-9-19 19:18:01

【美国每日科学网站8月17日报道】题:带给地球新的生命:证据显示早期的氧气存在于我们地球的海洋之中

如今,氧气是地球大气中重要组成部分:维持生命的氧气在我们呼吸的空气中占21%。然而,在早期的地球上,氧气在原始大气中十分罕见。直到大约23亿年前的“大氧化事件”后,氧气才在大气中显著增加,促进了需氧生物体的进化,最终形成我们今天复杂的生命体。

麻省理工学院的最新研究发现,氧气出现在地球大气前已经在地球上存在了数亿年,它分布在海洋里的“氧气绿洲”。麻省理工学院的研究人员找到证据显示,微小的需氧有机体可能在这些水下绿洲中已经发生进化,它们只需微量氧气就能生存。

在实验中,麻省理工学院已毕业研究生雅各布·沃尔鲍尔与地理生物学教授罗杰·萨蒙斯以及加州理工学院的黛安娜·纽曼一起工作时发现,酵母这种在有氧和无氧环境下都能生存的有机体能够产生一种依靠氧气生存的化合物,即使在氧气含量非常低的情况下也能产生。

这项发现证明,酵母的祖先可能一样机智,它们利用海洋中任何微量的氧分子,即使氧气在地球大气中还并未出现。该小组上周将这项发现发表在《国家科学院学报》上。

萨蒙斯说:“氧气成为细胞代谢必要因素的时刻在地球历史上是一个关键点。发现地球早期历史上已有需氧生物合成的事实也具有重要意义。”

这项发现也许有助于解开地球科学界的争论:大约10年前,地球化学家在水成岩里发现类固醇化石,类固醇是有机体细胞膜必不可少的成分。鉴于形成单一固醇分子———比如胆固醇———至少需要10个氧分子,而这些化石的年代比“大氧化事件”还早3亿年,于是有人解释说,这是地球上存在氧气的最早证据。但又因关于氧气在同龄岩石中存在的其他证据无法令人信服,许多地质学者质疑这些类固醇化石是否可以成为地球早期存在氧气的证据。

沃尔鲍尔和他的同事证明,也许氧分子早在地球大气中开始大量存在氧气之前就已经存在,因为其密度太小而无法在岩石上留下踪迹。他们辩解说,即使在如此低的含量下,这些氧分子也足够养活需氧合成固醇的有机体。

萨蒙斯说:“氧气成为细胞代谢必要因素的时刻在地球历史上是一个关键点。发现地球早期历史上已有需氧生物合成的事实也具有重要意义。”

这项发现也许有助于解开地球科学界的争论:大约10年前,地球化学家在水成岩里发现类固醇化石,类固醇是有机体细胞膜必不可少的成分。鉴于形成单一固醇分子———比如胆固醇———至少需要10个氧分子,而这些化石的年代比“大氧化事件”还早3亿年,于是有人解释说,这是地球上存在氧气的最早证据。但又因关于氧气在同龄岩石中存在的其他证据无法令人信服,许多地质学者质疑这些类固醇化石是否可以成为地球早期存在氧气的证据。

沃尔鲍尔和他的同事证明,也许氧分子早在地球大气中开始大量存在氧气之前就已经存在,因为其密度太小而无法在岩石上留下踪迹。他们辩解说,即使在如此低的含量下,这些氧分子也足够养活需氧合成固醇的有机体。

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