复杂生命23亿年前或有一个错误开端

氧气不仅仅是一种现代现象。资料来源:赖因哈德·迪舍尔/盖蒂

大约23亿年前，早期的地球是一个与现在完全不同的缺氧世界，但后来它短暂而神秘地获得了富氧大气。这个被称为洛马孔迪的事件，可能为复杂的、类似动物的生命的出现提供了一个短暂的机会，这些生命在我们今天看到的所有动物的祖先之前进化了数十亿年。

据信，地球在8亿年前就开始发展其现代富氧大气。这是化石记录中第一次有生物复杂的动物呼吸氧气。这使许多人认为，直到大气中的氧气上升，动物生命才可能出现。八亿年前，地球上可能几乎没有气态氧。2014年发表的一项研究认为，当时的氧气含量可能是目前水平的0.1%。

然而，发生在23亿至21亿年前的洛马孔迪事件是早期缺氧世界的一个例外。对洛马孔迪岩石的化学分析表明，埋藏在深海中的有机碳突然增加了。对于为什么地球在如此短的时间内获得并失去了富氧大气，还没有达成共识。

为了更好地了解当时的氧气水平，Kipp和他的同事分析了这段时间海底岩石中的硒。洛马孔迪岩石中这种元素的存在表明大气中含有氧气:陆地上的岩石在氧气存在下风化时会释放出硒。然后这条河将硒带到了海里，在那里它逐渐积累在海底。

但是还有另一个因素在起作用。浅海中的微生物代谢硒，改变了硒-78和硒-82两种天然同位素的平衡。微生物到底代谢了多少硒，它的同位素如何平衡变化，都受到浅海中溶解了多少氧的影响。

Kipp和他的同事测试了世界各地洛马孔迪岩石中的硒同位素比率，然后评估了当时浅水中的溶解氧水平。他们的计算表明，这一水平可能达到每升水至少5微摩尔的氧气。

这远远低于现代海洋中每升水325摩尔的氧气，但仍远远高于当今一些简单海洋动物的最低氧气需求量，这些动物每升水只能生存0.9微摩尔。然而，科学家认为，尽管在此期间氧气水平突然上升，生命显然并没有变得更加复杂。(晋南)

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