14 元古宙-古元古代-层侵纪:冰封王座

真细菌被压迫几乎13亿年的岁月到今日也宣布不复存在了。而蓝细菌温存那段艰苦的记忆,纵使登上真细菌第一帝国的皇位,也不舍得放弃为使用低下的红光和蓝紫光而复杂的光系统(I,ll)——岁月无痕,这套系统承担着以前无限记忆。
但是,使用这套光系统留下的弊端却一直持续到今天——RuBisCO,这个用来为蓝细菌进行碳同化的蛋白质,具有三个相当致命的缺陷:体积巨大,效率极低(1s内只能催化三次反应),专一性差。

前两个缺陷使得蓝细菌不得不合成巨量的RuBisCO来维持光合作用,直到现在,RuBisCO成为了世界上含量最高的蛋白质;而第三个缺陷则是这个酶无法区分CO2与O2,于是它既可以将一个RuBP(C5化合物)加上CO2羧化水解生成两个3-PGA(C3化合物),也可以将一个RuBP加上氧气氧化分解生成一个PGA和一个乙醇酸(C2化合物)。在后一种条件下,蓝细菌们必须要以损失碳原子和能量的代价重新回到初始状态,这个过程被称为光呼吸(Photorespiration)。由此可见,光呼吸根本就不是什么光合作用的逆反应,而更像是一个bug修复装置。


由于蓝细菌吸收红光和蓝紫光,反射的是偏绿的光线波段。从此以后,象征生命的颜色从紫色[吸收绿光]变成了绿色[吸收红光与蓝紫光]。

光合作用产生的这个后果暂时看起来无关紧要,因为它所引起的另一个更大的灾祸迫在眉睫:

层侵纪(Rhyacian)开始于23亿年前,结束于20亿500万年前,是元古宙的第二个纪。
成铁纪留下的休伦大冰期(Huronian glaciation),在层侵纪继续祸害。
蓝细菌的产氧光合作用把空气中的甲烷氧化成CO2,而CH4的温室效应是CO2的23倍,同时大量产甲烷的古菌由于没有SOD纷纷被氧气所毒死。加之外部环境——如:
①当时的太阳辐射较弱
②硅酸盐风化消耗二氧化碳形成碳酸钙
③碳埋藏有机碎屑,减少了地表碳含量
在多种因素的综合打击下,一个地球上最寒冷的冬天就来了。

休伦大冰期(Huronian glaciation)开始于24.02亿年前,结束于约21亿年前,这场全球性冰川时期覆盖了整个细菌第一帝国(开始于24亿年前,结束于18亿年前)。如同在雪地里只穿短裤晨练的男孩,细菌在冬天里再次解锁了一项保命的技能——芽孢。


地质年代:层侵纪(Rhyacian)
时间:2300-2050Ma
简要:开始于23亿年前,结束于20亿500万年前,是元古宙的第二个纪。Rhyacian源自希腊语Ρυαξ(rhyax,大意为岩浆),因为这时期层状侵入岩在世界范围内分泛广布
重大历史事件:
休伦大冰期(Huronian glaciation)
24.02亿年前的休伦大冰期(Huronian glaciation)的沉积物可能会成为元古宙新划分的金钉子