研究发现地球磁场减弱曾促进生物进化

本文转自：参考消息

参考消息网5月8日报道 据美国《新闻周刊》网站5月2日报道，科学家发现，地球上的生命可能是由于地球磁场保护层的短暂减弱而存在的。

根据发表在英国《通讯-地球与环境》杂志上的一篇新论文，5.91亿年前至5.65亿年前，地球磁场强度出现了一次奇怪的下降，与此同时，地球大气和海洋中的氧气含量大幅增加。

氧气含量增加与地球上一些最早的复杂物种的进化有关，因此这种进化可能是磁场减弱的结果。

地球上最早的生命于37亿年前进化出来，仅作为非常简单的单细胞生物存在了数十亿年，直到约17亿年前多细胞生物才进化出来。动物是在大约5.8亿年前（属于埃迪卡拉纪）才出现的，而且大多数是类似水母的软体生物。5.75亿年前至5.65亿年前，动物的复杂性开始多样化，这被认为是由大气和海洋中氧气含量突然激增引发的。

研究人员在论文中写道：“氧气一直被认为是关键的‘环境守门人’，它使进化层面的创新得以实现，还满足了动物的能量需求。”

“尽管海绵和微观动物可以在含量较低的溶解氧(低至1.5μM左右，相当于当前大气中氧含量的0.5%)中生存，但宏观的、形态复杂的、可移动的动物需要更多的氧气来满足自身的代谢需求，”研究人员写道，“复杂的动物生态系统涉及长长的食物链，而且食肉动物需要更多的氧气。”

他们说，多条地球化学证据表明，在埃迪卡拉纪晚期，特别是在大约5.75亿年前至5.65亿年前，大气和海洋中的氧气含量可能有所增加。

然而，直到现在，氧气含量激增的原因还不得而知。

在论文中，这个国际研究团队透露，他们分析了21块斜长岩晶体的磁性。斜长岩晶体是地壳中的一种常见矿物。研究团队分析的斜长岩晶体是从巴西的一个岩层中提取的，可追溯至5.91亿年前。他们发现，当这些晶体形成时，地球磁场的强度比以往任何时候都要弱，大约是现在地球磁场强度的1/30。

科学家发现的大约形成于20亿年前的晶体表明，当时的磁场强度与今天大致相同。这意味着磁场曾经减弱，然后又增强了。

在检查了之前的数据后，研究人员发现，这种弱磁场状态在5.91亿年前至5.65亿年前持续了大约2600万年。他们认为，这段磁场减弱期可能会让更多的氢从大气中逸出，提升氧气的浓度，进而促使更复杂的生命进化出来。

研究人员写道：“两种情况同时发生就提出了以下问题：磁场减弱时氢离子损耗增多是否促进了氧化，最终使埃迪卡拉动物群中的宏观动物和可移动动物实现了多样化？”

研究人员说，这项研究“为未来量化氢损耗和大气氧化及其对复杂动物进化的潜在影响的研究提供了一个框架”。（编译/龙君）