新理论：地球白昼变长促使氧气增加

科学家们对地球如何获得氧气有了新的认识:这是因为行星减速了，白天变长了。

周一发表的一项研究提出了一个理论，并对该理论进行了验证。该理论认为，持续的日照时间更长会促使奇怪的细菌产生大量氧气，从而使我们所知的大多数生命成为可能。

他们从休伦湖的一个深坑中挖出粘稠的紫色细菌，并对其在实验室实验中获得的光照进行了修正。气味微生物得到的光照越持续，它们产生的氧气就越多。

美国国家海洋和大气管理局桑德湾国家海洋保护区提供的这张2019年6月19日的照片显示了密歇根州休伦湖中岛天坑中的紫色微生物席。席子中像这样的小山丘和“手指”是由甲烷和硫化氢等气体在其下冒泡形成的。感觉一天越来越长了吗?这是一件好事，因为如果它们不存在，我们就没有多少呼吸了。根据一项新的解释，地球的富氧大气是如何因地球自转减速而形成的。科学家们为这个新假设提供了证据，他们在实验室里测试了来自休伦湖深坑的粘稠、难闻的紫色细菌。(Phil Hartmeyer/NOAA Thunder Bay国家海洋保护区，美联社 道)

科学界最大的谜团之一就是地球是如何从一个氧气含量极低的行星变成我们现在所拥有的可呼吸空气的。长期以来，科学家们认为被称为蓝藻的微生物与此有关，但无法确定是什么开始了这个巨大的氧化事件。

研究人员在周一发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一项研究中提出理论，认为地球自转变慢，使一天从6小时逐渐延长到现在的24小时，是蓝藻细菌让地球更容易呼吸的关键。

大约24亿年前，地球大气中的氧气非常少，几乎无法测量，所以我们所知道的动物或植物生命都无法生存。相反，许多微生物吸入二氧化碳，蓝藻细菌在最早的光合作用中产生氧气。

美国国家海洋和大气管理局雷鸣湾国家海洋保护区提供的这张照片显示，在密歇根州休伦湖中岛天坑内，一只波伯特鱼躺在覆盖着紫色和白色微生物垫的岩石上。感觉一天越来越长了吗?这是一件好事，因为如果它们不存在，我们就没有多少呼吸了。根据一项新的解释，地球的富氧大气是如何因地球自转减速而形成的。科学家们为这个新假设提供了证据，他们在实验室里测试了来自休伦湖深坑的粘稠、难闻的紫色细菌。(Phil Hartmeyer/NOAA Thunder Bay国家海洋保护区，美联社 道)

但为什么细菌会疯狂地制造氧气呢?这就是密歇根大学海洋学家布莱恩·阿比克的切入点。他研究地球上的潮汐力以及潮汐力是如何减缓地球自转的。阿比克当时正在听一个同事关于蓝藻的讲座，他注意到氧气事件与地球白昼变长的时间相吻合。由于潮汐摩擦和与月球的相互作用等复杂的物理因素，行星的自转速度减慢。

密歇根大学和德国的研究人员用类似于24亿年前的细菌来验证他们的理论。他们使用了生活在休伦湖近79英尺(24米)深的天坑里的紫色和白色蓝藻。

克拉特说:“实际上，我们想象世界在历史的大部分时间里看起来有点像中岛的天坑。”

潜水员发现了凝胶状的细菌地毯，闻起来像臭鸡蛋。Klatt和他的同事们将他们暴露在不同强度的光照下，长达26个小时。他们发现，更连续的光线会导致微生物产生更多的氧气。

在美国国家海洋和大气管理局雷鸣湾国家海洋保护区提供的这张照片中，一名潜水员正在观察休伦湖中部岛屿天坑的岩石上覆盖着紫色、白色和绿色的微生物。感觉一天越来越长了吗?这是一件好事，因为如果它们不存在，我们就没有多少呼吸了。根据一项新的解释，地球的富氧大气是如何因地球自转减速而形成的。科学家们为这个新假设提供了证据，他们在实验室里测试了来自休伦湖深坑的粘稠、难闻的紫色细菌。(Phil Hartmeyer/NOAA Thunder Bay国家海洋保护区，美联社 道)

加州大学河滨分校的生物地球化学教授蒂姆·莱昂斯说，这个想法之所以令人印象深刻，是因为它不需要细菌或世界海洋发生任何重大的生物变化。