地球早期海洋富含硫化氢 限制复杂生命形式产生

http://tech.huanqiu.com/discovery/2013-03/3712910.html

                               
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　　远古的海洋中缺乏氧气，生活在其中的细菌新陈代谢的产物能造成海水富含毒性，阻碍复杂生命的形成。

　　据国外媒体报道，新的模型指出，远古海洋富含硫化氢的海水延迟了复杂生命形式的产生。

　　与现代海洋相比，从远古岩石中获得的数据显示，地球早期海洋中氧气的含量很少（5.5亿—7亿年前的海洋处于缺氧状态），在富含铁的状态和富含有毒的硫化氢状态来回变换。

    其中，富含有毒的硫化氢状态的海水是由生活在低氧、低硝酸盐的环境中的细菌导致的。研究显示，利用硝酸盐进行代谢的细菌比能产生硫化物细菌的能量利用效率更高，这意味着富含硝酸盐的海洋能够阻止有毒硫化物的积累。

　　海洋中的硝酸盐以及全球氮循环，控制了海洋在两种无氧状态的转变，限制了早期复杂生命的扩增。

　　来自英国埃克塞特大学（University of Exeter）的Richard Boyle博士说：“来自现代海洋中的研究发现，即使在缺氧的海水中，像这种能在全球海洋范围内进行硫化物状态和非硫化物状态之间转换的条件，目前还很难实现。只要海洋处于富含硫化物的状态，那么就不适宜复杂生命形式的形成。

　　今天，海洋中富含硝酸盐和氧气，这样就能阻止海水向不适宜生命发展的有毒状态转换，也能够维持海水成分的长期稳定性。

学习！

寒武纪生命大爆发前的缺氧，不该是主要原因吧。

雪球地球又不是一次了，成铁纪可是早在25亿年之前的！光合作用早在那个时代就已经把地球变成了富含氧的星球。23亿年前，在所有的亚铁都被氧化后，地球大气的所有还原性气体都被氧化掉了，二氧化碳也基本被消耗光了。由于甲烷也是很强的温室气体，地球的温度效应几乎完全丧失，而当时的太阳辐射不到现在的90%，整个地球陷入雪球状态，生命发展变成了全球灭绝——氧杀灭了绝大部分的适应还原环境的生命；而适应氧的少量生命现在都冻死了。

显然，从23亿年到6亿年，科学家需要说明17亿年来，为何地球的生命一直没有大爆发？（貌似）这个问题我觉得棘手得很呢。这段时间，比寒武纪到现在的时间，长2倍还多。

gohomeman1 发表于 2013-3-9 20:59

                               
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寒武纪生命大爆发前的缺氧，不该是主要原因吧。

雪球地球又不是一次了，成铁纪可是早在25亿年之前的！光合 ...

26-5.3亿年之间发生了很多事情啊，
真核生物是在21亿年前出现的，有性生殖出现于12亿年前，
10亿年前出现多细胞生物很多藻类占据海洋，
你说的雪球地球指的是7.5-5.8亿年前的那次吧，之前还有两次
一次就是26亿年前的大氧化事件，另一次是9.5-7.8以年前的斯图尔特冰期
6亿年前，多孔动物、刺胞动物、扁形动物及其他多细胞动物在海洋出现，现在研究认为最开始是在湖泊中出现
5.8亿年前臭氧层的形成可能是真正意义上改变地球表面环境的大事件，动植物之后开始登陆，
之后，随着第三次雪球地球时期的瓦解，在5.6亿年的时候，出现了寒武纪生命大爆发
至于寒武纪大爆发是因为眼睛这种优势器官的出现，导致大量捕食性的动物出现，
导致生物界的军备竞赛，造成生命在数百万年的很短时间内大爆发的现象，
也就是寒武纪的时候地球上的所有动物基本定型，后期发展只是在寒武纪动物门类的蓝图上的修补和加强。

gohomeman1 发表于 2013-3-9 20:59

                               
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寒武纪生命大爆发前的缺氧，不该是主要原因吧。

雪球地球又不是一次了，成铁纪可是早在25亿年之前的！光合 ...

奇异点进化理论是对寒武纪大爆发最好的解释，
一旦出现一个强有力的能力后，会导致所有物种的全面进步，也会导致拥有这项能力的物种多子多孙。
以下是很多个重要奇异点，地球上最成功的物质必定是包含以下关键词最多的物种
DNA、吞噬线粒体、多细胞、有性生殖、眼睛、适合奔跑的肩窝结构、双手和语言
在植物界就是叶绿体、根、花（有性生殖之后）

那后来这个趋势是怎么被逆转过来得？

看以前月球那么近，似乎很壮观，但潮汐力一定比现在大

inter06 发表于 2013-3-9 22:45

                               
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那后来这个趋势是怎么被逆转过来得？

我们今天看起来很正常的事情，比如性别在远古是畸变出现的个别案例，
我们今天看起来像外星生命的匪夷所思的物种，在远古是基本生命形态...

inter06 发表于 2013-3-9 22:45

                               
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那后来这个趋势是怎么被逆转过来得？

现在有一种观点认为，制造氧气的蓝藻类与制造甲烷的各种菌类存在长期的竞争。这两种气体可以互相消耗。

在很长时间，两者一直无法取得决定性胜利。但随着海洋中还原性的亚铁离子耗尽，而厌氧菌类需要的一种关键金属——Ni同位素同时因为地壳逐步变冷（它们主要来自地核和地幔深处）而越来越少，平衡终于彻底倒向藻类。随着大气层中氧气的急遽上升，所有的还原性气体、离子都被氧化了；HCN等对我们剧毒、对厌氧类可能还是必须资源的物质统统消灭，99%以上的菌类在地球表面被绝种，它们可能还在地壳深处存在。

顺便说一下，从39亿年前以来，有很长一段时间，地球表面的降温伴随着大气密度的下降。最初的大气密度高得多，可能与金星雷同（因为最初的地球表面温度很高，更多物质以气体存在）。

sonic5188 发表于 2013-3-10 12:58

                               
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我们今天看起来很正常的事情，比如性别在远古是畸变出现的个别案例，
我们今天看起来像外星生命的匪夷所 ...

嗯，我们现在这些日常见到的生命体，只占生物种类的极小一部分，却霸占了绝大部分的生存空间。

gohomeman1 发表于 2013-3-10 19:54

                               
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现在有一种观点认为，制造氧气的蓝藻类与制造甲烷的各种菌类存在长期的竞争。这两种气体可以互相消耗。

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感谢讲解

gohomeman1 发表于 2013-3-10 19:54

                               
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现在有一种观点认为，制造氧气的蓝藻类与制造甲烷的各种菌类存在长期的竞争。这两种气体可以互相消耗。

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部分氧气的来源是紫外线分解大气中的水蒸气，氢气逃逸，留下的氧气，
过程很慢，而且还要氧化很多地表金属，这也是为什么地球花了13亿年的时间大气中才有氧的原因，
同样，火星曾经也经历了类似分解氧气的过程，但是火星水少，火星表面的铁还没有被完全氧化。
原始地球大气中的氨气和氧气发生作用，生成水和氮气，这就是地球上居然会有氮气的原因，在太阳系很特殊，
木星的几个冰卫星上都有很稀薄的氧气层，来源于水蒸气的分解，但是氮气大气层的真的没有。