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研究显示地球最早期动物能够生存在无氧环境中

科普小知识2022-06-03 10:18:13
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图为海绵屑。最近的研究表明,像地球上的海绵这样的早期动物可能在无氧环境中存活。

根据英国《新科学家》杂志的报道,最新的研究表明,地球上最原始的动物可能在缺氧的水中生存。这一发现表明,随着动物进化的发展,现代富氧海洋环境已经形成,而不是富氧海洋环境促进了动物进化。

海绵类似于地球上第一批生活在低氧水域的动物。这一发现推翻了之前的观点,即缺乏充足的呼吸氧气延缓了动物的进化,同时也符合另一种观点,即地球上最早的动物的出现可能会促进氧气水平的上升。

丹麦南部大学的丹尼·米尔斯和他的同事在丹麦湾的含氧水域收集了一个“面包屑海绵”。之后,将海绵放入水族馆,水中的氧气逐渐被去除,甚至氧气含量比大气中的低200倍。在实验结束时,氧气含量下降10天后,海绵仍然存活。如果现代海绵生活在低氧环境中,地球上的早期动物也可以。

米尔斯解释说,早期海洋中的氧含量非常低,可能是因为它充满了死亡的微生物。随着微生物死亡和腐烂,水中的氧气逐渐减少。目前,一些地质学家认为,以死微生物为食的海绵,作为地球上的早期动物,将有助于清除水中腐烂的碎片,促进氧气水平的上升,并引发需要更多氧气的复杂动物的进化和发展。

德国杜塞尔多夫大学的比尔·马丁说,这项研究的结果与遗传证据一致。虽然动物化石仅在大约6亿年前出现,当时海洋充满氧气,但最早的动物至少在1亿年前进化,从而促进了现代动物DNA的遗传多样性,当时海洋中的氧气含量很低。

此外,许多简单动物细胞中的线粒体可以在大量进化过程中产生能量和缺氧。研究低氧条件下海绵的线粒体性能将揭示它们是如何生存的。美国范德比尔特大学的安东尼斯·罗卡斯说,不清楚海绵是否是地球上最早的动物。2013年的一项研究表明栉水母生活得更早。他想知道栉水母是否能在低氧环境中生存。

加州大学河滨分校的蒂莫西·莱昂斯说,海绵可能出现得更早,有助于增加海洋中的含氧量,但这并不意味着海洋需要动物来获取氧气。(闲适/编译)