古代的氧气水平为地球上生死攸关的时间提供了线索。
氧气对生命至关重要，但在过去70年里，推动地球上大气中氧气首次上升以及何时发生的因素一直对塔斯马尼亚大学的科学家提出了挑战。
大多数科学研究表明，氧气在大约24亿年前迅速上升，然后在接下来的2亿年里突然下降 - 这一事件被称为大氧合事件(GOE)。
由塔斯马尼亚大学的地质学家团队与华盛顿卡内基研究所和多伦多大学的科学家合作领导的一项新的国际研究提供了另一种理论。
研究人员提出，大气中氧气的上升是一个非常缓慢的过程，在280万到180万年前，与超大陆周期中大陆板块的碰撞以及海洋中蓝藻的进化有关。
大气中的氧气在十亿年的时间里上升，大约在19亿年前达到接近今天21%氧气的峰值。然后氧气又下降了一段时间，称为镗孔十亿。
研究表明，地壳中矿物质的进化与氧气的上升有关，因为存在新的氧化金属物种，这些金属物种只是因为氧气的增加而变得可用。
新理论使用地质时间在岩石和海底形成的矿物的氧化还原化学的测量。
塔斯马尼亚大学地质学家Ross Large教授表示，他们的研究结果基于来自一系列矿物和同位素的大量数据。
塔斯马尼亚大学，多伦多和卡内基研究所的团队已经建立了关于各种矿物化学的庞大数据库，涉及过去15年中收集的数以万计的分析。
“全球范围内数据驱动研究的趋势正在增加，因为我们的技术正在迅速变化，可以获得数千个分析，”Large教授解释说。
“以前关于这个主题的许多研究都依赖于有限的分析，由计算机模型支持来填充数据并试图预测结果。这通常会导致'直线'解释，这些解释忽略了地球在地质时间的上下周期。
拉格教授说，氧气的首次上升伴随着二氧化碳和甲烷的减少，产生了更适合生命的海洋和大气条件。
“26亿年前的古老太古海洋富含砷和汞等有毒元素，对我们所知的生命非常不适宜居住，”拉格教授说。
“我们的研究表明，随着氧气的增加，海洋的化学性质发生了变化，有毒元素减少了，磷，钼和锌等对生命重要的元素变得更加容易刺激进化变化。
Large教授说，这些重大变化是由与超大陆周期相关的大陆漂移的第一次发展引起的，超级大陆周期描述了地球上最大陆地的组装，持续时间和碎片化。
“在每个超大陆周期的第一阶段，板块碰撞期间的造山导致养分侵蚀到海洋，刺激生命和氧气释放到大气中，”Large教授解释说。
“我们提出，造山的两个阶段有助于推动氧气的增加，新矿物质的产生和早期生命的进化。第一次发生在大约28亿年前，当时是超级大陆凯诺兰的形成，第二次发生在大约21亿年前，形成了超级大陆努纳。
第三个氧循环大约在十亿年前开始，从那时起，周期的频率从相距约2亿年增加到相距6000万年。该团队之前的研究表明，每个氧气循环都以大规模灭绝结束，但随后迅速发生了进化爆炸。
与一些建议相反，Large教授并不认为我们正在进入另一次大规模灭绝。他说，过去的大规模灭绝涉及二氧化碳上升到百万分之4000(ppm)以上，而今天约为300 ppm，氧气下降到远低于10%，可能低至5%，而今天为21%。
他认为，根据地球周期，下一次大规模灭绝距离地球约3000万年。
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