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俄罗斯西北部的有着20亿年历史的次石墨，它记录了地球早期温暖、富氧的环境。
据美国“优睿科”网站3月24日报道，由加拿大阿尔伯塔大学的Kurt Konhauser教授和爱沙尼亚塔尔图大学的Kalle Kirsimäe教授领导的一个国际研究小组在采自俄罗斯的一种20亿年前的独特沉积岩——次石墨中，发现了浓度惊人的钼、铀、铼，以及较高比率的铀同位素。只有当周围氧气丰富时，这些微量金属才会在海洋和沉积物中普遍存在。因此，他们的发现表明，在次石墨形成之时，地球上的氧浓度有所升高。
该研究的主要作者、阿尔伯塔大学的博士研究生Mänd说：“令人费解的是，根据科学家们目前广泛接受的地球碳氧循环模型预测，次石墨应该是在氧气水平极剧下降时形成的。”
大多数科学家都认为，24亿年前，也就是众所周知的大氧化事件（Great Oxidation Event, GOE）发生之时，地球大气中的氧气含量曾显著增加，达到了现代水平的一半。此外，该事件还伴随着沉积岩中碳同位素比率的变化。对科学家来说，这符合事实——异常的碳同位素比率表明大量浮游生物被埋藏在了海洋沉积物中，这反过来又导致了氧气的过量产生。但人们普遍的认识是，在这段时期之后，氧含量立刻再次下降，并在所谓的地球“中年”时期的近10亿年间保持着较低水平。
Kirsimäe说：“在爱沙尼亚塔尔图大学和塔林科技大学的支持下，我们从奥涅加湖地区获得了一些新鲜的钻探岩芯，这些岩芯提供了一些极好的信息，可以帮助我们破译大氧化事件后的环境条件。”
“我们的发现与主流观点相矛盾——我们有明确的证据表明，在碳同位素异常结束后，大气中的氧含量进一步上升了。”Mänd说，“这将迫使地球科学界重新思考是什么推动了早期地球上的碳氧循环。”
这些新发现对理解复杂生命的进化也至关重要，因为真核生物正好出现在地球的“中年”时期。真核生物是所有复杂生命的前体，包括人类在内，通常需要环境中的高氧水平才能生存。这项工作强调了这样一种观点，即早期地球上复杂生命进化的适宜条件存在的时间比先前认为的要长得多。因此，这些发现间接地支持了Konhauser教授早期参与的研究，该研究发现了21亿年前的可能是真核生物的痕迹化石。
科界原创
编译：灯丝
审稿：alone
责编：张梦
期刊来源：《自然•地球科学》
期刊编号：1752-0908
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/erc-scc032420.php
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