据印媒9月2日报道,《自然·地球科学》杂志最新发表的研究表明,数十亿年来地球自转速度的逐渐减缓,可能是大气中氧气含量上升的一个意外因素。自约45亿年前形成以来,受月球引力作用,地球自转速度持续放缓,导致白昼时长不断增加。
研究指出,14亿年前地球昼长仅约18小时,而如今已延长至24小时,且每世纪约增加1.8毫秒。这种变化对生命演化产生了深远影响,尤其是对通过光合作用释放氧气的蓝藻(蓝绿藻)而言,正是它们主导了约24亿年前的“大氧化事件”。
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该研究揭示了昼长延长如何促进蓝藻产氧:其光合作用效率不仅取决于光照强度,更受代谢活动节律的制约。研究人员在休伦湖观测到,产氧蓝藻与代谢硫元素的微生物存在生态竞争。蓝藻在日出后需要“预热“期才能高效产氧,因此短昼长会严重限制氧气释放量。
海洋学家布莱恩·阿比克团队通过实验与建模,证实了昼长与微生物产氧量的关联性。结果显示,更长的白昼创造了更持久的“产氧窗口”,这不仅解释了大氧化事件期间氧气激增的原因,也揭示了5.5亿至8亿年前“新元古代氧化事件“的驱动机制。
“这项研究在行星物理变化与微生物分子活动之间建立了联系”,海洋科学家阿尔琼·切努表示,“地球自转与月球引力共同塑造了我们呼吸的空气,这一发现令人振奋。”
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