地球的第一口氧气可能要归功于火山

科学家追踪到地球上令人费解的早期氧气爆发

在地球上氧气变得充足之前，它显然出现了一个短暂的，有点神秘的外观。在西澳大利亚州的页岩中发现了氧气爆发的证据。火山爆发可能引入了磷，以古代微生物的形式喂养和促进生命。

在地球上氧气变得充足之前，它显然出现了一个短暂的，有点神秘的外观。

在西澳大利亚州的页岩中发现了氧气爆发的证据。

火山爆发可能引入了磷，以古代微生物的形式喂养和促进生命。

氧气在大约24亿年前在所谓的大氧化事件中大量和永久地到达地球上。据信，这是生物体爆炸的结果，这些生物体能够将二氧化碳和水光合作用成糖，氧气作为副产物释放出来。然而，在2007年，研究人员在西澳大利亚州麦克雷山的页岩中发现了短暂早期氧气的证据。这种浮肿发生在氧气永久到来之前的5000万到1亿年。

从理论上讲，这些气味是物理和化学过程暂时减少的结果。但一项新研究的合著者罗杰·别克（Roger Buick）表示，这是错误的：

"我们的研究表明，对于这些短暂的氧气，直接触发因素是氧气产量的增加，而不是岩石或其他非生命过程的氧气消耗量减少。这很重要，因为大气中氧气的存在是根本性的 - 它是大型复杂生命进化的最大驱动力。

那么是什么产生了氧气呢？研究人员说，这是生命本身，以微生物的形式盛宴，磷从火山灰和熔岩场流入水道。"还有其他营养素可以在短时间尺度上调节生物活性，但磷是长时间尺度上最重要的营养素，"该研究的主要作者Jana Meixnerová说。

现在有很多磷 - 事实上，它在肥料中被发现 - 但在前寒武纪时代，它的唯一来源是火山。因此，根据作者的说法，当该时期的火山爆发时，它们为早期生命提供了所需的磷。这是地质直接影响生物的一个戏剧性案例。

岩石中的水银

麦克雷山页岩岩芯

该研究的作者返回麦克雷山页岩寻找汞同位素。当火山喷发时，它们会将汞高高地喷入大气层，之后最终在一两年内沉降到地面上。"果然，"别克说，"在氧气瞬时峰值下方的岩石中，我们发现了汞的证据，无论是丰度还是同位素，这最合理的解释是火山喷发进入大气层。

"在太古宙（前寒武纪时代的早期至中期）大气下的风化期间，新鲜的玄武岩会慢慢溶解，将必需的常量营养素磷释放到河流中，"Meixnerová说。"这将喂养生活在浅海沿岸地区的微生物，并引发生物生产力的提高，这将产生氧气峰值作为副产品。

研究人员无法确切知道所涉及的火山爆发的确切位置，但他们注意到，在印度，加拿大和其他地方都有适当地质年龄的古老大型熔岩场。

"在过去的几十年里，开始变得显而易见的是，在固体，非生命的地球和生命的进化之间实际上存在相当多的联系，"Meixnerová说。"但是，是什么具体的联系促进了我们所知道的地球上生命的进化？"

这不仅仅是关于地球。这项研究可能提供线索，可以帮助识别以我们可以识别的形式支持生命的系外行星。如果像火山活动这样的地质过程可以为在这里挣扎着站稳脚跟的生命伸出援手，那么其他地方也可能是这种情况。引人注目的是，这项研究是由美国宇航局资助的。