地球生命出現(xiàn)前的甲烷形成

(資料圖)

德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球早期的甲烷形成可能比之前認(rèn)為的更容易也更普遍。研究結(jié)果顯示，溫暖環(huán)境和光驅(qū)使的反應(yīng)或許能在無(wú)需高壓和高溫的情況下，在全球含水環(huán)境中產(chǎn)生甲烷。這些反應(yīng)可能影響了生命出現(xiàn)前的大氣化學(xué)演化。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—通訊》。

甲烷是一種強(qiáng)效溫室氣體。科學(xué)家認(rèn)為，在太古時(shí)期（40億~25億年前）年輕太陽(yáng)還很微弱的時(shí)候，甲烷或許通過(guò)保持早期地球溫暖并維持液態(tài)海洋，促進(jìn)了生命演化。不過(guò)，生命起源前的甲烷來(lái)源一直有爭(zhēng)議。此前研究顯示，甲烷的產(chǎn)生可能局限于熱液噴口周圍地殼處于高溫和高壓的區(qū)域。

馬普學(xué)會(huì)陸地微生物研究所的Leonard Ernst和同事用一個(gè)模擬早期地球無(wú)生命條件的模型系統(tǒng)開(kāi)展了一系列實(shí)驗(yàn)。在氣溫只有30°C時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，在含有活性鐵和甲基化硫化合物的中性pH溶液中，甲烷能在活性氧（如過(guò)氧化氫）的作用下產(chǎn)生。所有這些成分在地球早期含水環(huán)境中應(yīng)該非常豐富，因?yàn)楣庠跍\水域中以及熱在整個(gè)水體中都能產(chǎn)生活性氧。

研究者認(rèn)為，這種環(huán)境甲烷形成過(guò)程可能使早期地球上的甲烷體量大大增加。

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https://doi.org/10.1038/s41467-023-39917-0

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