古老海洋长达十亿年缺氧

发表：2004-03-17 17:49

记者秦安妮／编译: 当登陆火星的两个探测器寻找水与生命存在的迹象时，地理化学家在地球上发现，古老海洋的存在形式与今天迥然不同。数据显示，地球的“生命之母”--海洋，它在久远年代时的含氧量低于现在，而且，海洋不含氧的时间可能比以前推测的要长十亿年。

由国家自然基金（NSF）支持，与美国罗彻斯特大学携手的科学家研究出一种新方法，用于揭示全球海洋中含氧量变迁的状况。大部分地质学家认为二十亿年前海中没有氧气，五亿年前则含有丰富的氧气，但是对过渡期的状况则不得而知。

该项目负责人巴瑞亚（Enriqueta Barrera）说：“这项研究利用一种使用钼同位素的新方法，科学家可以据此确定世界海洋环境的变迁。这些同位素为他们打开了一扇大门，让他们成功探索五至二十亿年期间海洋缺氧时的状况。”

地球化学家已经知道如何测量特定地域古老含氧量，但是还不能测定地球上所有海洋的含氧量。

本研究报告的第一作者葛儿．阿诺（Gail Arnold）用她和研究伙伴琼．巴林（Jane Barling）、艾芮儿．安帛（Ariel Anbar）发展出的新方法检测了澳洲北部的岩石，十亿年前这里曾经是海底。以前的研究人员都是钻入岩石数公尺，检测其化学成份，以证实它含有关于原始海洋的资讯。巴若小组的成员则把那些岩石带回实验室，用新技术测量这些岩石中钼同位素的含量。

河水把钼带到大海，这种元素溶解在海水中，一待就是上万年。因为钼以溶质形式在海中待的时间很长，和海洋中的成份混合得很好，所以它被视为绝佳的地球指标。然后，它以沈淀物的形式留在海底，分为富氧沈淀物和贫氧沈淀物。

罗彻斯特大学的研究小组和密苏里大学的提莫西．莱恩斯（Timothy Lyons）合作，检测现代海底沈淀物的样本。他们发现，海洋沈淀物中钼同位素的化学变化是不同的，决定因素就是它们所处海水的含氧量。他们还在特定类型的岩石中发现了记载古老海洋历史的钼。与现代海底沈淀物相比，澳洲北部的岩石告诉我们：十亿年前海洋的含氧量低得多。

问题是，含氧量低多少？真核细胞是构成除了细菌以外所有有机体的基础，地质学的记录显示它有二十七亿年的历史。但是这些现代植物与动物的始祖直到五亿年前才大量出现，而那时恰好是海洋开始富氧的时期。哈佛大学古生物学家安德鲁．诺尔（Andrew Knoll）以前曾经提出一个假说：古时较复杂的真核细胞勉强维持生计，而细菌多产繁荣的关键原因，可能是海洋缺氧。阿诺的研究向证实这个假说迈出了很重要的一步。

“想想我们对自己星球的历史了解得这么少，真让人惭愧。”安帛说，“海中有没有氧，你会认为这是一个很容易回答的化学问题。我们的研究则说明了从石头里抠出点资讯有多难，而且，要了解我们的起源还有那么多东西需要探索。”

下一步要做的是分析古老海洋中的含氧量到底比现在少多少。研究的结论不仅有助于揭示地球演化之谜，而且对探索外星的生物大有裨益。－－转自台湾大纪元时报

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