地球「無聊的十億年」為複雜的生命創造了條件

 地球「無聊的十億年」為複雜的生命創造了條件

(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25004819)

 

距今18億至8億年前的中元古代時期，通常被稱為“沉悶的十億年”，其標誌是真核細胞從原核祖先中出現，這是生命演化的關鍵一步。這段時期涵蓋了努納超大陸和羅迪尼亞超大陸兩個連續超大陸的聚合和分裂，以及廣闊的海洋盆地和部分富氧的邊緣海的形成，這些都為早期真核生物在溫帶條件下的多樣化提供了支持。然而，板塊構造過程在驅動中元古代海洋化學和全球生物化學循環中所扮演的角色仍然難以捉摸且有爭議。這篇論文將一個近期發展的、包含過去18億年動態邊界的板塊構造模型與一個熱力學模型相結合，以重建活動和被動大陸邊緣、海洋碳庫以及俯衝驅動的碳循環和脫氣過程的時空演化。結果發現：努納大陸的分裂導致全球被動大陸邊緣長度在約3.5億年間翻了一番，並在11億年前達到峰值，約13萬公里。努納大陸分裂後的大陸擴散伴隨著多次板塊邊界重組和俯衝帶的長期縮短，這使得地球固體二氧化碳淨排放量減少了一半以上。碳排放量的長期減少，以及由此推論的全球降溫，可能導致氧化風化作用減弱，進而促進大氣中氧氣的累積。因此，在中元古代時期，長期存在的被動大陸邊緣的擴張為淺海環境中需氧真核生物的多樣化提供了有利的富氧和溫和條件。