地球早期,越來越多的氧!

根據阿曼地區冰河沈積物的研究資料顯示,在距今約635Ma(Ma:百萬年前)到548Ma之間,海洋中出現三個階段的氧化作用,顯示出有大量氧的累積,並伴隨著多細胞生物及鈣質無脊椎生物的演化紀錄。

在地球早期環境中,氧氣含量的累積大致可以分成兩個階段:第一個階段約是在2300Ma的時候,當時大氣中以及海洋表層都有明顯的含量增加及氧化作用增強 現象;第二個階段則是發生在大約800Ma到542Ma之間,當時造成了多細胞生物及鈣質無脊椎生物的演化,以及可能也導致了深海的氧化作用。只是過去地 層中對於地球早期第二階段的氧氣累積作用發生時間與過程,都還不甚清楚。

麻省理工學院(MIT)的Fike博士等人,最近根據阿曼(Oman)地區的冰河沈積物,得到了大約在635Ma到548Ma之間的氧含 量增加記錄,發表在最新的Nature期刊上。他們根據沈積物中碳13及硫34同位素的分析結果,觀察在這段期間中,地球上第二次氧氣大量累積期間的三個 階段特徵。

其中第一階段根據硫同位素結果顯示硫化物的含量增加,某種程度上是肇因於大氣中氧氣的增加;再根據第二個階段的碳、硫同位素結果顯示,當時深海中懸浮的大量有機碳被氧化,可能進而造成真核生物的演化關鍵,使得真核生物的變異性在第二、第三階段當時大幅增加。

由於此一時期幾乎沒有海洋紀錄,而陸地上的紀錄又是如此殘缺不全。因此想要將當時地球的場景還原,恐怕仍是相當不容易的工作。

原始論文:Fike, D. A., J. P. Grotzinger, L. M. Pratt and R. E. Summons (2006) Oxidation of the Ediacaran Ocean, Nature 444, 744-747

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