據外媒2月17日報導,科學界一直認定,地球上的複雜生物是在大氣中的氧氣含量達到現在的標準時才逐漸進化出來的。但是,學者在研究丹麥海綿後認定,複雜生物的生存和發展並不需要高濃度的氧氣,並向傳統理論發起挑戰。
複雜生物的起源一直都是科學界的難解之謎。原始的細胞如何進化成了當今在地球上的高等生命形態?教科書上一般採用「氧氣」作為答案,並解釋說6.3億至6.35億年前大氣中氧氣濃度上升,地球上因此進化出複雜的生命形態。
但是,南丹麥大學的博士生丹尼爾·米爾斯從丹麥一處峽谷中打撈出海綿,並加以研究後表示,需要重新審視這一傳統學說。研究發現,這些海綿在僅有當今大氣含氧量0.5%的極端環境下,仍能生存和成長。
米爾斯說:「我們的研究表明氧氣濃度偏低並不是阻礙生物起源的真正原因。」米爾斯和加州理工學院的劉易斯·M·沃德就此聯合撰寫論文,並且在《美國國家科學院院刊》上發表。
5億多年以前,「動物」這一複雜的生命形式剛剛出現。在此之前的數十億年裡,僅有的生命形式都為單細胞生物。而就在大氣中氧氣含量顯著上升的時候,動物也恰巧出現,所以人們自然把這兩件事關聯起來,生物進化得益於氧氣增加。
米爾斯說:「但據我所知,從來沒有人測試過動物究竟需要多少氧氣。所以我們決定一探究竟。」當今地球上海綿最接近早期生物,南丹麥大學附近就有。米爾斯於是進行了此項研究。米爾斯說:「我們把海綿放進實驗室,在氧氣含量僅為當今大氣的0.5%的環境中,它們仍能繼續呼吸和生長。」
實驗證明極低的含氧量沒有阻止生物的生長。米爾斯說:「肯定有其他的生態或進化機制發揮作用。也許需要一段時間才能產生出構建動物的生物機制,生命因此長期停留在單細胞狀態。也許進化出複雜、多細胞的生物就是很困難,所以地球上當時才沒有動物。」
另有研究表明,在進化出複雜動物之前,地球上的氧氣含量已經顯著增加了至少一次。不過,豐富的氧氣並沒有直接帶來生物的進化。(信蓮)