让地球氧气在5亿年前猛增的神秘气力找到了

　　氧气是人类和动物赖以保留的基本。可是，远古时期的地球曾非常缺氧，是一片不折不扣的生命禁区。
　　然而，到了距今5.8亿—5.2亿年阁下，地球氧气却猛地增加了。好像有一种神秘气力在阁下着地球氧气含量的均衡点。多年来，科学家一直在寻找那股神秘气力。它毕竟是什么？又是如何发挥浸染的？
　　9月2日，这个答案终于揭开了：中英两国科学家在《自然—地球科学》颁发论文，认为声势浩荡的造山举动将大量蒸发岩输入海洋，蒸发岩作为一种氧化剂，使得大气和海洋中的氧气快速增加，为大型巨大多细胞生物的快速演化提供了基本。
　　两次事件让地球快速“氧化”
　　46亿岁“高龄”的地球，曾是一个毫无朝气的星球，氛围中险些没有氧气。氛围中的氧分子还不到此刻大气氧含量的0.001%。
　　冷落了20多亿年后，在距今约24亿年前，终于产生了第一次增氧事件。大气含氧量到达现代大气含氧量1%的程度，真核生物在地球上首次呈现。此时，一些低等的藻类植物举办光合浸染，但发生的氧气一直被大气中的还原性气体通过氧化浸染耗损掉。
　　“这是著名的‘大氧化事件’。它指在相对较短的时间内，大气氧含量显著上升的进程。”中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎汇报科技日报记者。
　　但随后十几亿年里，大气氧含量却没有增加，阻碍了多细胞真核生物的演化。今朝学界认为，前寒武纪海洋中举办光合浸染的主要是细菌、蓝藻等微生物。它们灭亡后的有机质在海水中不绝积聚，纳米氮化硼，大量耗损海水中的氧气，从而导致缺氧。
　　“也就是说，前寒武纪海洋中存在一个庞大有机碳库，阻止了氧含量的增加。”朱茂炎说，这种缺氧的海洋雷同于此刻的庞大沼泽池，水中大量腐殖的有机质不绝耗损着氧气。因此， 二硫化钼，水质污浊并缺氧。
　　直到距今5.8亿—5.2亿年前后，地球产生第二次大氧化事件，大气中的氧含量增加到现代大气氧含量的60%以上的程度，大洋也全部氧化，导致多细胞真核生物大辐射，以及动物快速发源和寒武纪大发作。
　　颠末两次大气快速增氧事件，地球才有了占据现代大气含量21%的氧气，为动物的呈现和成长提供了情况基本。
　　蒸发岩成为海洋氧化剂
　　从污浊缺氧到清澈富氧，前寒武纪的海洋如同化茧成蝶，毕竟是什么原因导致这一巨变呢？
　　此前，风行的假说是“生物与情况协同演化模子”。这个模子提出的正反馈机制表示为氧气增加的线性加快，这与距今5.8亿—5.2亿年阁下大气和海洋氧气含量多次大局限颠簸、生物产生阶段性辐射演化的实际环境却是纷歧致的。
　　朱茂炎教育的中英相助团队耗时数年，对距今5.8亿到5.2亿年前后的地质层和生命演化做了进一步的调查和研究，对地层中的碳同位素举办比拟阐明，提出了一个新的地球系统模子，对这一时期地球氧气迅速增加的原因给出了新的看法。
　　他们认为，距今5.7亿年前后，地球上的主要大陆通过拼合形成了一个冈瓦纳超大陆和位于超大陆内部的超等中央造山带，将8亿年前后大量沉积的蒸发岩矿物风化剥蚀输入海洋。据先容，造山带往往形成相对隆起的山脉，风化本领和往海洋输送物质的本领城市明明增强。恰是此时，即距今8亿年前后，地球上沉积了很厚的蒸发岩。
　　“富含硫酸盐的蒸发岩是一种氧化剂，可以氧化海水中的有机质。”朱茂炎汇报记者，通过硫酸盐还原菌对海水中的有机质举办氧化，形成黄铁矿埋藏在沉积物中，导致其时海洋中有机碳库快速淘汰。
　　同时，海洋中有机碳的快速氧化，向大气排放大量二氧化碳，进一步导致大气升温，增强了陆地风化浸染和蒸发岩向海洋的输入量，海洋中有机碳库进一步被氧化，使得大气和海洋中的氧气快速增加。
　　以后，发生的氧气开始净增。地球上的氧气成立起了新的均衡，而这个均衡一直维持到此刻。
　　这个新的模子与该时期生物的阶段辐射演化模子越发契合。新模子不只验证了前寒武纪海洋中庞大有机碳库存在的假说，还为海洋中庞大有机碳库的变革节制着前寒武纪末期地球多次大局限冰期产生的假说提供了支撑。因为海洋中庞大有机碳库假如不被氧化，大气中的二氧化碳就会不绝低落，气候就会变得越来越冷。而结构驱动的海洋有机碳库的氧化，向大气中排放大量二氧化碳，气候就变得越来越暖。正是由于海洋的氧化，海洋中有机碳库变小，它作为气候的调理器浸染也就削弱，寒武纪之后的地球再也没有产生过雷同前寒武纪的“雪球地球”那样的极度冰期气候事件。