新研究发现，硫酸盐岩石的风化对地球大气的氧化作用至关重要

地球拥有着一个氧饱和的大气层。然而，在地球历史的90%的时间里，氧气水平仍然不足以支持动物呼吸。这个谜团已经困扰科学家多年了。由于硫酸盐天然普遍存在于我们的星球中，因此研究它们对地球生态系统的影响至关重要。近年来，一群科学家意识到硫酸根可能在地球的演化史上扮演了重要角色。

动物生命的第一次重大进化事件发生在5.7至5.5亿年前的“舒拉姆游览期间”。由于海洋磷含量增加，大量的二氧化碳和氧气被释放到了大气和海洋中。然而，这并没有完全解释地球上动物生命的后期演化。因为即使随着时间的推移，氧气的含量也仍然太低了。

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数据分析表明，海洋中磷含量的增加并不能够完全解释氧气含量的增加。科学家使用地球化学模型来重现这一过程，发现只有大量的硫酸盐岩石风化才能使模型复制这种效应，从而释放出足够的氧气。

最近，一项研究表明，硫酸盐岩石的风化作用，而不是增加海洋磷含量，对地球大气的氧化作用至关重要，影响了动物生命的晚期进化，同时也表明，其他行星上复杂智慧生命的潜在存在可能需要更长的孵化时间。这项研究由西澳大利亚大学福雷斯特研究基金会的一位研究员领导，最近发表在著名的《Nature》杂志上。这项研究可能是理解为什么在地球历史上近90%的时间里，氧气含量一直太低，动物无法呼吸的关键。

动物生命的第一个主要进化事件发生在5.7亿到5.5亿年前的舒拉姆大迁徙期间，这被认为是由于海洋中磷含量增加而导致二氧化碳和氧气大量释放到大气和海洋中。

为了验证这一理论，研究人员使用了一种新开发的工具来追踪数亿年前海洋中磷的丰度，记录在澳大利亚、中国、墨西哥和美国的六个地点。

数据和地球化学模型显示，海洋中磷含量的增加不能解释氧气的增加。只有当大量的硫酸盐岩石被风化，将硫酸盐释放到海洋中，产生大量的氧气时，这种效应才被模型复制。

来自西澳大学地球科学学院的首席作者、福雷斯特研究员Matthew Dodd博士说，研究结果表明，在复杂生命的第一次主要进化过程中，硫酸盐而不是磷是地球氧合的主要控制因素。

“我们的发现或许可以解释地球历史上长期的低氧水平，以及地球上动物生命的晚期进化，”Matthew Dodd博士说。“重要的是，我们观察到，在舒拉姆游览期间，当氧气水平低时，海洋磷含量主要很低。这种现象会将早期的海洋和大气锁定在缺氧状态。”

这项研究的数据也暗示了其他星球上存在智慧生命的可能性。

“这些结果表明，其他可能适合居住的行星可能支持复杂的智慧生命，前提是提供足够长的孵化时间，”Matthew Dodd博士说。“这可能意味着，由于大恒星的寿命相对较短，围绕比太阳大的恒星运行的行星可能不会发展出复杂的智能生命。”

参考文献：

Uncovering the Ediacaran phosphorus cycle