從滾燙的巖漿火球到如今的藍色星球,地球走過的這幾十億年里,遠不止我們熟悉的四季更迭那么簡單,那些改寫整個星球命運的全球級大事件,每一件都足以讓后來的人類嘆為觀止。今天來和大家聊聊!
01,大氧化事件
大氧化事件(Great Oxygenation Event)。這是一起生物引發的地球變化。
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時間的發生大概是26億年前,大氣中的游離氧含量突然增加。
簡單地說,在這之前,地球可以簡單的認為是無氧/厭氧環境(氧含量0.02%),氧主要以元素的狀態存在于水或巖石中。而在這之后,地球大體上變成了有氧環境(最高據說是30%多,現在是21%)。
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上圖為大氣中氧氣變化趨勢圖,箭頭所指出即為大氧化事件
38-24.5億年前: 大氣中基本無氧氣
24.5-18.5億年前: 氧氣產生,但是被海洋和海底巖ll石吸收
18.5-8.5億年前:氧氣從海洋中冒出,被陸地表面吸收,以及形成臭氧層。
8.5億年前-現在:氧氣不斷聚集
當然了,這個過程并不是一蹴而就的,也經歷了好幾億年逐步增加。
02,大氧化事件導致了哪些后果?
大氧化事件帶來的直接后果:
地質方面:礦物成分改變,大量的物質被氧化,比如《植物之歌》紀錄片里的鐵礦石就是那個時代氧化的。
鐵礦山
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生命方面:地球開始誕生大量的依靠氧氣呼吸的生命,直到動物出現,今天地球上我們常見的主要生物,都是需要氧氣的。
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關于為什么游離氧會突然增加,目前確切原因未知。大概有部分假說,最常見的假說是藍藻的光合作用。
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03,藍藻的光合作用
在這之前,地球主要是厭氧生命的天下,盡管藍藻已經出現了很久了,卻依然沒有突破這個界限。然而,不知道為什么,在很短的時間內,這個平衡就被打破了。
可能是藍藻突然發生了突變取得了進化優勢,畢竟那個時候地球生態極其簡單。
可能是本身有個臨界點,而有氧生命突破了這個臨界。
可能是對頭死亡了,比如甲烷菌(專性厭氧)。有的科學家推測,是因為地球的溫度逐漸下降,變得更加穩定,火山噴發減少,從而導致噴入海洋中的鎳的數量大大減少,導致了甲烷菌等的減少。
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產甲烷菌
但是這場氧化就像摁下了一個按鈕,從此不可逆的開始了有氧地球。
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藍藻,是最大的功臣,包括后來氧含量繼續狂飆過程,藍藻也是首功。今天我們依然可以看得到到處存在的藍藻,諾,就是它們
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排山倒海的力量。
04,補充一下
后來的后來,地球又來了一次氧氣大飆升,這次貌似依然是藍藻打先鋒,不過這個時候,地球已經有了高級生命形式,那就是植物。
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(說明,那個時候大陸板塊構造不是這樣子的)
當然了,地球的大量動物也在瘋狂發展。他們最終給地球帶來了兩大能源:煤和石油
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關于地球氧含量的研究,看到過一篇文章,關于氧氣的圖如下:分為三個部分,上圖:大氣(atmosphere),中圖:淺海(shallow oceans)下圖:深海(deep ocean),可以看到,大氣和淺海的氧濃度都是在大氧化事件時候發生了突然改變,而深海的氧濃度要更晚一些,大概是18.5億年前
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Holland H D. The oxygenation of the atmosphere and oceans[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 2006, 361(1470): 903-915.
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