波动的氧气水平是如何加速动物进化的

根据一项新的研究，10亿年前，地球大气中的氧气水平可能“剧烈波动”，创造了可能加速早期动物生命发展的条件。

　　

   

   

图片:加拿大错误点生态保护区早期动物的化石记录。    

根据一项新的研究，10亿年前，地球大气中的氧气水平很可能“剧烈波动”，创造了可能加速?早期动物生命发展的条件。 

科学家们认为，大气中的氧气分三个阶段发展，首先是20亿年前的大氧化事件，当时氧气首次出现在大气中。第三个阶段，大约在4亿年前?，大气中的氧气上升到今天的水平。 

不确定的是在第二阶段发生了什?，在一个被称为新元古代的时期，开始于大约10亿年前，持续了大约5亿年，在此期间出现了早期形式的动物生命

 
科学家们试图回答的问题是——在新元古代氧气水平的变化中是否有什么不寻常的地方，可能在其中发挥了关键作用?在动物的早期?进化中——氧气水平是突然上升的还是逐渐增加的 

早期动物的化石痕迹-被称为埃迪卡拉动物群，需要氧气的多细胞生物已经在?541到6.35亿年前的沉积岩中发现了

为了尝试回答这个问题，利兹大学的一个研究小组得到了里昂大学、埃克塞特大学和伦敦大学学院的支持，他们使用了在浅海石灰石中发现的种不同形式的碳或碳同位素的测量方法。根据?发现的不同类型的碳的同位素比值?，?研究人员能够计算出数百万年前存在的光合作用水平，并推断出大气中的氧气水平

计算的结果是，他们能够记录过去15亿年间大气中的氧气水平?，这告诉我们有多少氧气扩散到海洋中以支持早期海洋生物。

生物地球化学建模师亚历克斯·克劳斯博士在利兹大学地球与环境学院完成了博士学位，是该项目的首席科学家，他说，这些发现为研究地球上氧气水平的变化方式提供了新的视角。

他补充说:“早期的地球，在它存在的最初20亿年里，是缺氧的，大气中没有氧气。然后氧气含量开始上升，这被称为大氧化事件。 

“到目前为止，科学家们一直认为?在大氧化事件之后，氧含量要么很低，然后在我们看到第一批动物进化之前，氧含量飙升?，要么在动物出现之前的数百万年里，氧含量一直很高。

“但我们的研究表明，氧气水平的变化要多得多。在早期动物出现之前的很长一段时间里，氧气在?高水平和低水平之间一直在振荡。?我们看到早期动物生活的海洋环境曾经有丰富的氧气，而在另一些时期则没有。 

本雅明·米尔斯博士是利兹大学地球进化模拟小组的负责人，也是该项目的负责人，他说:“这种环境条件的周期性变化会产生进化压力，一些生命形式可能已经灭绝，而新的生命形式可能会出现。” 

米尔斯博士说，含氧时期扩大了所谓的“可居住空间”——海洋中氧气水平高足以支持早期动物生命形式的部分 

他说:“在生态学理论中已经提出，当一个适宜居住的空间在扩张和收缩时，这可以支持生物多样性的快速变化。 

“当氧气水平下降时，一些生物会面临严重的环境压力，可能导致灭绝。当富氧水域扩张时，新的空间允许幸存者上升到生态优势。 

“这些扩大的宜居空间将持续数百万年，为生态系统的发展提供了充足的时间。”