科学家提出产生地球氧气的新机制

在地球历史的最初 20 亿年中，空气中几乎没有氧气。虽然一些微生物在这一时期的后半段进行了光合作用，但氧气聚积的量还没有达到足以影响全球生物圈的水平。

见图说图说 科学家提出一种新的机制－氧气首先是在大气中蓄积。

但大约在23亿年前，这种稳定的低氧平衡发生了变化，氧气开始在大气中聚积，最终达到了现今维持生命的水平。这种快速注入被称为大氧化事件 （Great Oxidation Event，GOE）。是什么触发了这一事件，并改变了地球低氧的环境，仍是科学上的最大谜团。

在地球的历史上，似乎有过两次巨变，从低氧稳定态到高氧稳定态，一次在古元古代（Paleoproterozoic），一次在新元古代（Neoproterozoic）。麻省理工学院科学家提出的新假设认为，由于某些海洋中微生物和沉积物中的矿物质之间的相互作用，这些相互作用有助于防止氧气被消耗，并引发了一个自我放大的过程，使得越来越多的氧气被释出到大气中，氧气最终开始在大气中聚积。

他们的研究发表在Nature Communications期刊上，利用数学和演化分析阐述了他们的假设，表明在GOE之前确实存在微生物，并演化出了研究人员提出的与沉积物相互作用的能力。

麻省理工学院地球大气和行星科学系教授Daniel Rothman说：地球历史上最重要的生物地球化学循环，可能是大气中的氧化作用。研究团队展示了产生部分氧化有机物质（partially oxidize organic matter，POOM）的微生物、矿物质和地球化学环境的相互作用是如何反应以增加大气中的氧气。（编译／吴典谚）

资料来源：phys.org

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