2022年1月5日整理發(fā)布:根據新的計算機模擬,在過去 24 億年的很長一段時間里,地球可能比科學家們之前認為的更不適合生命生存。
使用最先進的氣候模型,研究人員現在認為到達地球表面的紫外線 (UV) 輻射水平可能被低估了,紫外線水平高出十倍。
紫外線輻射是由太陽發(fā)出的,可以損壞和破壞重要的生物分子,如蛋白質。
過去的 24 億年是生物圈發(fā)展的重要篇章。大氣中的氧氣含量從幾乎為零上升到大量,濃度會波動,但最終在大約 4 億年前達到現代濃度。
在此期間,更復雜的多細胞生物和動物開始在陸地上定居。
領導這項研究的利茲大學博士研究員格雷戈里庫克說,這些發(fā)現提出了關于紫外線輻射進化影響的新問題,因為已知許多生命形式都會受到高劑量紫外線輻射的負面影響。
他說:“我們知道,如果生命暴露在過多的環(huán)境中,紫外線輻射會產生災難性的影響。例如,它會導致人類皮膚癌。一些生物體具有有效的防御機制,許多生物體可以修復紫外線輻射造成的一些損害。
“雖然增加的紫外線輻射量不會阻止生命的出現或進化,但它可能起到了選擇壓力的作用,生物體能夠更好地應對更多的紫外線輻射,從而獲得優(yōu)勢。”
該研究 -?地球氧化歷史期間臭氧柱的修正較低估計?- 今天(2022 年 5 月 1 日)發(fā)表在科學期刊皇家學會開放科學上(該論文可在https://doi.org/10.1098/ rsos.211165當禁運解除時)。
到達地球的紫外線輻射量受到大氣中臭氧的限制,研究人員將其描述為“……生命中最重要的分子之一”,因為當紫外線輻射進入地球大氣層時,臭氧會吸收紫外線輻射.
臭氧是陽光和化學反應的結果,其濃度取決于大氣中的氧氣含量。
在過去的 40 年里,科學家們一直認為,當大氣中的氧氣含量達到當前大氣水平的 1% 左右時,臭氧層能夠保護生命免受有害的紫外線輻射。
新的建模挑戰(zhàn)了這一假設。這表明所需的氧氣水平可能要高得多,可能是目前大氣水平的 5% 到 10%。
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