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每个人都见过从太空拍摄的地球照片,并意识到地球主要是蓝色的,部分地区是绿色或棕色,天空中点缀着白色的云朵。
即使没有被教导,大多数人也能猜测出这主要是因为地球被水所覆盖,大多数植物是绿色的。
不过,马里兰大学的分子生物学教授Shiladitya DasSarma和加州大学河滨分校的天体生物学家Edward Schwieterman提出的假设显示,这种情况可能以前并不是这样。
他们的 想法,被称为紫色地球假说,正如名字所示,地球曾经可能呈现出紫色。
如果这个假说成立,这种颜色是因为植物使用不同的光合作用,反射紫色而不是绿色。
今天,大多数植物通过吸收各种波长的光能来获取能量。不过,它们在进化过程中忽略的波长就是绿色。这有点奇怪,因为绿色正好位于可见光谱的中间,而且能量很丰富。
有一种理论认为,地球上占主导地位的生物可能是海洋中的微生物,它们反射紫光,同时吸收其他颜色,比如绿色。
数十亿年前,地球的氧气含量远少于现在。在低氧环境中,植物可以使用一种叫视黄素的化学物质来进行光合作用,而不是叶绿素。即使到今天,仍然有一些微生物,比如盐杆菌,依然在这些环境中利用这种方法生存。
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如果世界的海洋充满了使用视黄醛的微生物,海洋会在紫色波长上反射更多的光。任何从太空看我们的人可能会称这个星球为“紫色大理石”,而不是蓝色的。
如果这个假设成立,从紫色变为蓝色的颜色变化大约发生在24亿年前。那时,地球经历了“伟大氧化事件”,显著提高了空气中的氧气含量。
进化出叶绿素的微生物开始繁荣,而使用视黄醛的微生物却难以生存。富氧的环境也让更大、更复杂的植物和动物得以进化,其中许多让我们今天熟悉的土地变成了绿色。
所以,虽然我们都知道并热爱我们的蓝绿色星球,但意识到它可能并不总是这样,谁知道呢?也许有一天它会变成完全不同的颜色。
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