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  地球上最早“呼吸”或者使用氧气的有机体是什么时刻泛起的?最新的研究显示可能是31亿年前。这一发现令人惊讶,由于大氧化事宜(the Great Oxidation Event)是在24亿年前,在该事宜中,大气的游离氧含量才突然增添。

  以上发现来自当地时间2月25日国际权威期刊《自然生态与进化》揭晓的研究。魏茨曼科学研究所的生物化学家丹·陶菲克(Dan Tawfik)通过对所有已知的行使氧气和发生氧气的酶的系统发育剖析,发现氧气早在大氧化事宜发生之前就已普遍为活生物体所行使。具体来说,剖析了130个原核生物家族的基因组,这些原核生物被认为是地球上最早的微生物、细菌和古细菌的后裔。

  研究团队行使约莫700种使用或发生氧气的酶的基因,缔造了一个进化家谱。然后,研究团队通过跟踪蛋白质的可能突变率来构建“分子时钟”。时钟使他们能够确定每种酶可能进化的时间。在他们研究的130个生物科中,研究团队异常有把握确定其中36个科的泛起年月。陶菲克示意,对氧气的行使有一个暴发时间点,是30亿-31亿年前。36个科中有22个是在那个时刻泛起的,12个是厥后泛起的,只有两个是在那之前泛起的。

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  加州大学戴维斯分校的进化生物学家帕特里克·施(Patrick Shih)对《自然》示意,看到这篇论文,他异常激动。能够行使氧气的蛋白质的泛起,标志着有氧微生物泛起的要害一步,而这些微生物已经能够行使氧气。加州大学河滨分校的生物地球化学家Tim Lyons对《自然》示意,从一个险些无氧的天下到一个险些有氧的天下的转变,是生命的重大突破之一。

  科学家们普遍认为,地球早期的大气和海洋险些都缺乏氧气。但也有一些反例,好比地球化学家发现了可追溯到30亿年前的矿床,这些矿床只能在氧气存在的情况下形成。2015年,一组地球化学家讲述说发现约莫在32亿年前,沉积在浅海富含铁的岩石层中有铁锈,这说明有氧气存在。通过化学剖析,研究人员发现这古老铁锈的形成来自于生物的作用。一些证据解释,蓝藻可能早在35亿年前就泛起了,蓝藻是最早将氧气作为呼出物的光合作用生物。

  不外,对于这一研究,也有指斥人士指出,若是氧气生产者和使用者来得那么早,它们会迅速蔓延到全球各地,由于行使氧气可以让生物体从食物中获取更多的能量。但大氧化事宜直到24亿年前才发生。

  (本文来自汹涌新闻,更多原创资讯请下载“汹涌新闻”APP)

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