地球孕育復雜生命的新配方：26億年前海底“微生物肥料工廠”

地球上首次氧含量大幅上升大約發生在24億-22億年前的大氧化事件的早期階段，但科學家仍不確定大氧化事件發生的原因和方式，一些人認為，這是由于海洋中磷水平上升所致，從而推動了光合作用和氧氣的產生，而其他研究人員認為，這可能與火山釋放的活性氣體減少有關，這些活性氣體消耗較少氧氣。

目前，由利茲大學領導的一支國際科學家團隊，使用一項最新技術，在南非26億年前的巖層中測量到海洋和海底之間的磷循環，從而導致了大氧化事件。

實驗室對這些巖石樣本的測量結果表明，海水中磷循環刺激了光合細菌進程，進而提高了氧氣水平。這項研究報告發表在近期出版的《自然地球科學》雜志上，得出結論稱，這個“海底肥料工廠”的形成是地球氧氣水平升高的先決條件，可能是其他行星支持復雜生命可能性的一個重要因素，該過程可能是行星氧合的關鍵，因此最終能夠承載復雜生命。

這個“配方”的關鍵部分是碳酸鹽的可用性，因為它是循環回收過程中的一個重要組成，豐富的硫可能是氧合環境的重要需求。

大約24億年前的大氧化事件期間，大氣中氧氣的增加是全球生物地球化學循環和生命進化的一個決定性轉變，然而，越來越多的研究表明，在大氧化事件發生的數億年前，藍藻就開始產生氧氣了。最初的氧氣生成導致海水硫酸鹽增加，從而啟動了循環過程，使氧氣產生速度增加到足以補充大氣氧氣。

該項研究不僅進一步加深了我們對地球歷史的理解，而且還有助于我們了解當前地球生命演變進程。然而，令人擔憂的是，同樣的磷循環過程導致了危險的海洋缺氧事件，因為即使它使大氣含氧，當光合作用微生物腐爛時，實際上從海洋中帶走了氧氣。

作為氣候變化的一部分，現在開始這樣發生了，由于氣溫上升和磷作為農業肥料的使用增加，海洋中氧氣指數正在逐漸下降。（葉傾城）