氧氣并未推動(dòng)多細(xì)胞生物大爆發(fā)

參考消息網(wǎng)8月16日?qǐng)?bào)道據(jù)美國(guó)《科學(xué)日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站7月18日?qǐng)?bào)道，地球上的生命并不是像教科書(shū)中描述的那樣出現(xiàn)的。

(資料圖片)

不，氧氣并沒(méi)有推動(dòng)地球上最早的多細(xì)胞生物迅速出現(xiàn)。這一結(jié)果推翻了70年來(lái)關(guān)于數(shù)億年前海洋動(dòng)物大爆發(fā)原因的一項(xiàng)假設(shè)。

6.85億至8億年前，在比有名的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”更早的“阿瓦隆大爆發(fā)”時(shí)期，多細(xì)胞生物開(kāi)始在地球的所有海洋中出現(xiàn)。在這個(gè)時(shí)代，海綿動(dòng)物和其他奇特的多細(xì)胞生物取代了此前在地球上自由活動(dòng)超過(guò)20億年的小型單細(xì)胞變形蟲(chóng)、藻類(lèi)和細(xì)菌。

在此之前，人們認(rèn)為是氧氣含量的增加引發(fā)了更高等海洋生物的出現(xiàn)。哥本哈根大學(xué)的研究人員與伍茲霍爾海洋研究所、南丹麥大學(xué)和隆德大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行了研究，證明了上述觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

通過(guò)研究從阿曼山脈采集的古代巖石樣本的化學(xué)成分，研究人員得以“測(cè)量”從這些多細(xì)胞生物出現(xiàn)時(shí)開(kāi)始世界海洋中的含氧量。與預(yù)期不符的是，結(jié)果顯示地球的含氧量并未增加。實(shí)際上，這一水平是今天的五分之一到十分之一，大致相當(dāng)于海拔為兩倍珠穆朗瑪峰高度處的氧氣濃度。

過(guò)去20年來(lái)對(duì)生命起源的條件進(jìn)行了量化研究的副教授克里斯蒂安·J·比耶魯姆說(shuō)：“我們的測(cè)量數(shù)據(jù)很好顯示了當(dāng)時(shí)世界海洋中的平均含氧量。顯而易見(jiàn)的是，當(dāng)更高等的動(dòng)物開(kāi)始進(jìn)化并主宰地球時(shí)，含氧量并沒(méi)有大幅增加。事實(shí)上，含氧量還略有下降。”

新研究結(jié)果反駁了70年來(lái)關(guān)于更高含氧量在地球上更高等生命的形成過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要作用的說(shuō)法。

這名研究人員說(shuō)：“我們現(xiàn)在很確定地知道，氧氣并沒(méi)有控制地球生命的發(fā)展，這一事實(shí)為我們提供了一個(gè)關(guān)于生命是如何產(chǎn)生的以及哪些因素控制了這一成功的全新解釋。”

比耶魯姆說(shuō)：“具體來(lái)說(shuō)，它意味著我們需要重新思考兒時(shí)學(xué)到并且我們信以為真的很多東西。教科書(shū)需要修改和重寫(xiě)。”

還有很多事情是研究人員不知道的，此外還存在諸多爭(zhēng)議。因此，比耶魯姆希望新的研究結(jié)果能夠促使世界各地的其他研究人員以新的眼光重新考慮他們之前的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)。

這名研究人員說(shuō)：“世界各地有很多研究部門(mén)都對(duì)這個(gè)課題做過(guò)大量研究，如果在氧氣并未推動(dòng)生命發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行解讀，他們此前的研究結(jié)果可能會(huì)透露重要的新細(xì)節(jié)。”

那么，如果不是更多的氧氣，是什么引發(fā)了那個(gè)時(shí)代的生命大爆發(fā)呢？

這名研究人員解釋說(shuō)，事實(shí)或許恰恰相反。

該研究人員說(shuō)：“有意思的是，多細(xì)胞生物的大爆發(fā)發(fā)生在大氣和海洋含氧量低的時(shí)候。這表明，生物體得益于更低的含氧量，能夠安然發(fā)育，水的化學(xué)組成自然保護(hù)了它們的干細(xì)胞。”

據(jù)這名研究人員介紹，在癌癥研究中，在人類(lèi)和其他動(dòng)物的干細(xì)胞中，人們也研究了同樣的現(xiàn)象。隆德大學(xué)的研究人員觀察到，低氧氣水平對(duì)于控制干細(xì)胞至關(guān)重要，直到一個(gè)生命體決定干細(xì)胞應(yīng)該發(fā)育成為一種特定類(lèi)型的細(xì)胞，比如肌肉細(xì)胞。

比耶魯姆說(shuō)：“我們知道，動(dòng)物和人類(lèi)必須能夠保持低氧氣濃度，以控制自身的干細(xì)胞，從而緩慢、持續(xù)地發(fā)育。如果含氧太高，細(xì)胞就會(huì)發(fā)育，在最壞的情況下，細(xì)胞會(huì)發(fā)生失控的變異，最終死亡。這一機(jī)制適用于當(dāng)時(shí)，這遠(yuǎn)非不可想象。”

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