動物崛起為何推遲十幾億年?或因大氣氧濃度變化

2020-12-05 中國新聞網

動物崛起為何推遲十幾億年?或因大氣氧濃度變化

2014-11-04 14:31:46來源：科技日報作者：責任編輯：上官雲

　　在約24億年前地球因「大氧化事件」出現了氧氣，但直到約6億年前動物才崛起於這個星球，為什麼推遲了這麼久？一項新研究顯示，這是因為中間一段時期大氣氧濃度又降到極低的水平，出現了所謂「沉悶的十幾億年」。

　　這項研究發表在新一期美國《科學》雜誌上。參與研究的耶魯大學博士後王相力告訴新華社記者，他們分析了採集自中國、美國、加拿大和澳大利亞淺海沉積的富鐵沉積物和頁巖，這些巖石的年代從30億年前持續到現在。在氧濃度較高的情況下，地球巖石中的部分鉻同位素易被氧化並溶於水，流進海洋，造成巖石中的這部分鉻同位素含量降低。因此研究不同歷史時期的巖石鉻同位素水平可反映相關年代的大氣氧濃度。

　　此次研究表明，從「大氧化事件」到「生命大爆發」期間，大氣氧濃度不到現代數值的0.1%，不足以支持動物出現。「生命大爆發」發生在5億到6億年前，幾乎所有動物都在這一時期出現，但科學家至今不清楚其中的原因。

　　王相力說，過去科學界通常認為，地球大氣氧濃度演化分為4個階段：第一階段是從約46億年前地球形成到24億年前，大氣主要為無氧狀態；第二階段是24億年前開始的「大氧化事件」時期，可能持續了2至3億年，大氣氧濃度激增至現代數值的1%；第三階段是「大氧化」停歇到「生命大爆發」期間(約21億年到6億年前)，大氣氧濃度維持在現代數值1%的狀態；第四階段是指「生命大爆發」至今，大氣氧濃度上升至現代數值並維持至今。

　　「我們的主要研究結論是上述第三階段大氣氧濃度比以往的認識要低很多，可能不到現代數值的0.1%」，王相力推測說，這期間地球可能沉積了大量有機物，其中深度埋藏的有機物因當時地殼劇烈變化而返回地面與氧氣發生反應，消耗了大量氧氣，這一狀態持續了十多億年。這可能是「大氧化事件」後大氣氧濃度再次降低的原因。

　　「絕大多數動物的生存離不開較高濃度的氧氣，因此我們這項研究解釋了為什麼動物沒有在距今約21億年開始的氧濃度演變第三階段出現，而是推遲到約6億年前才出現。」王相力解釋說。 (記者林小春)

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