新研究發現，硫酸鹽巖石的風化對地球大氣的氧化作用至關重要

地球擁有著一個氧飽和的大氣層。然而，在地球歷史的90%的時間里，氧氣水平仍然不足以支持動物呼吸。這個謎團已經困擾科學家多年了。由于硫酸鹽天然普遍存在于我們的星球中，因此研究它們對地球生態系統的影響至關重要。近年來，一群科學家意識到硫酸根可能在地球的演化史上扮演了重要角色。

動物生命的第一次重大進化事件發生在5.7至5.5億年前的“舒拉姆游覽期間”。由于海洋磷含量增加，大量的二氧化碳和氧氣被釋放到了大氣和海洋中。然而，這并沒有完全解釋地球上動物生命的后期演化。因為即使隨著時間的推移，氧氣的含量也仍然太低了。

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數據分析表明，海洋中磷含量的增加并不能夠完全解釋氧氣含量的增加?？茖W家使用地球化學模型來重現這一過程，發現只有大量的硫酸鹽巖石風化才能使模型復制這種效應，從而釋放出足夠的氧氣。

最近，一項研究表明，硫酸鹽巖石的風化作用，而不是增加海洋磷含量，對地球大氣的氧化作用至關重要，影響了動物生命的晚期進化，同時也表明，其他行星上復雜智慧生命的潛在存在可能需要更長的孵化時間。這項研究由西澳大利亞大學福雷斯特研究基金會的一位研究員領導，最近發表在著名的《Nature》雜志上。這項研究可能是理解為什么在地球歷史上近90%的時間里，氧氣含量一直太低，動物無法呼吸的關鍵。

動物生命的第一個主要進化事件發生在5.7億到5.5億年前的舒拉姆大遷徙期間，這被認為是由于海洋中磷含量增加而導致二氧化碳和氧氣大量釋放到大氣和海洋中。

為了驗證這一理論，研究人員使用了一種新開發的工具來追蹤數億年前海洋中磷的豐度，記錄在澳大利亞、中國、墨西哥和美國的六個地點。

數據和地球化學模型顯示，海洋中磷含量的增加不能解釋氧氣的增加。只有當大量的硫酸鹽巖石被風化，將硫酸鹽釋放到海洋中，產生大量的氧氣時，這種效應才被模型復制。

來自西澳大學地球科學學院的首席作者、福雷斯特研究員Matthew Dodd博士說，研究結果表明，在復雜生命的第一次主要進化過程中，硫酸鹽而不是磷是地球氧合的主要控制因素。

“我們的發現或許可以解釋地球歷史上長期的低氧水平，以及地球上動物生命的晚期進化，”Matthew Dodd博士說?！爸匾氖牵覀冇^察到，在舒拉姆游覽期間，當氧氣水平低時，海洋磷含量主要很低。這種現象會將早期的海洋和大氣鎖定在缺氧狀態?！?/p>

這項研究的數據也暗示了其他星球上存在智慧生命的可能性。

“這些結果表明，其他可能適合居住的行星可能支持復雜的智慧生命，前提是提供足夠長的孵化時間，”Matthew Dodd博士說。“這可能意味著，由于大恒星的壽命相對較短，圍繞比太陽大的恒星運行的行星可能不會發展出復雜的智能生命。”

參考文獻：

Uncovering the Ediacaran phosphorus cycle