今日?qǐng)?bào)丨氧氣新來(lái)源！最新發(fā)現(xiàn)：不僅光合作用，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)也可生成氧氣

氧氣、水和食物作為維系人類及其他生物生命活動(dòng)的必備要素，三者缺一不可。近日，科學(xué)家們?cè)诘貧ど钐幘拱l(fā)現(xiàn)了新的氧氣來(lái)源。

8月8日，《Nature Communications》期刊上發(fā)表一篇論文，來(lái)自紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)自然與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，地球可以在地質(zhì)斷層運(yùn)動(dòng)過(guò)程中從巖石中產(chǎn)生過(guò)氧化氫，或成氧氣新來(lái)源。

雖然高濃度的過(guò)氧化氫可能對(duì)生命有害，但它也為微生物提供有用的氧氣來(lái)源。這種額外的氧氣來(lái)源可能影響了光合作用進(jìn)化之前早期地球炎熱環(huán)境中生命的早期進(jìn)化，甚至可能是起源。

(資料圖)

研究人員介紹，地殼運(yùn)動(dòng)中會(huì)導(dǎo)致地下充滿裂縫。這些凹凸不平的表面均是高反應(yīng)性巖石表面，因此水可以與破裂狀巖石上的這些裂縫接觸從而發(fā)生反應(yīng)。

為了證實(shí)上述情況，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)粉碎花崗巖、玄武巖和橄欖巖（早期地殼中可能存在的巖石類型）來(lái)模擬這些條件。然后在無(wú)氧條件下，將上述巖石碎片添加到不同溫度的水中。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大量的過(guò)氧化氫——即潛在的氧氣——僅在接近水沸點(diǎn)的溫度下產(chǎn)生。重要的是，過(guò)氧化氫形成的溫度與地球上一些最嗜熱的微生物的生長(zhǎng)范圍重疊，這些微生物稱為超嗜熱菌，包括靠近宇宙生命樹(shù)根部的進(jìn)化古老的耗氧微生物。

首席研究員Jon Telling 博士補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)研究表明，上述機(jī)械化學(xué)反應(yīng)都需要產(chǎn)生過(guò)氧化氫，因此氧氣是水、碎石和高溫共同作用產(chǎn)生的，這些都存在于光合作用進(jìn)化之前的早期地球上。”

該論文名為“Tectonically-driven oxidant production in the hot biosphere”，目前已經(jīng)發(fā)表在《Nature Communications》期刊上。

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論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32129-y

標(biāo)簽： 地質(zhì)運(yùn)動(dòng)