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10 太古宙—中太古代:古菌vs真细菌:柳暗花明

2023-07-19 20:05 作者:风是青的  | 我要投稿

        太古宙的中太古代(Mesoarchean)同样时间定义。它开始于32亿年前,结束于28亿年前。

分离

       目前理论上存在的第一个超大陆——瓦巴拉超大陆在中太古代末,28亿年前分裂。它的存在横跨了整个中太古代,见证了这一整个历史时期。

中太古代地球示意图,示瓦巴拉超大陆的分裂

礁石

        35亿年前,出现了第一批可以辨识的生物性叠层石(Stromatolite)。这意味着,生物造礁作用从那时起便开始了,至此生生不息。

       不过,最早的一批叠层石或许是古菌的杰作。它们利用自身原有的几个羧酸还原反应(可逆),加之耗能的羧化反应(不可逆),最终在重新生成反应物的同时将二氧化碳固定下来,成为小分子的有机物。这种最原始的碳同化方式叫做还原性TCA循环(又称为逆向TCA循环)。

       长期的同化作用会将海洋中的碳酸氢根转化为碳酸根,最终以碳酸钙的形式沉淀下来。这些微笑的碳酸钙粒子被菌体表面分泌的黏液附着,沉积,堆成一片片的石块。日积月累,最终形成了一块块的叠层石。 

冰封

        29亿年前,曾经炽热的地球第一次降下温度,进入了一个冰期——朋哥拉冰期(Pongola glaciation)。这次冰期起因不明,可能是还原性大气初步消耗导致。

绝地求生

        白色的阳光经过三棱镜的折射,形成红橙黄绿蓝靛紫七种颜色,经过古细菌的“层层剥削”,阳光中充足的绿光“消失殆尽”,在重重菌毯上的细菌只能憋屈地另寻出路。

         细菌利用空气中无处安放的H²S和海水中大量的Fe2+——这两种天然易得的还原性物质,轻松地取来电子,合成有机物。这导致空气中的H²S气体近乎灭绝,给海水留下大片赤红的Fe3+。Fe3+在以后的岁月沉淀下来,形成今天地球上大量低质量铁矿,史称——“条带伏含铁建造”(banded iron formation,英文简称BIF)

     

   但总在一日,在遥远的29亿年前,H²S和Fe2+会被用光,生命又何去何从呢?

地质年代:中太古代

时间:3200-2800Ma

简要:太古宙的每个代都是以时间定义,中太古代也不例外

重大事件:瓦巴拉超大陆分裂

                   最早的叠层岩出现

                   朋哥拉冰河时期

                   “条带伏含铁建造”(banded iron formation,英文简称BIF)开始出现(可能在38亿年前)



(本文总体由炽魂执笔)

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