一项新研究表明，数十亿年前，矿物颗粒在提高地球大气层中的氧气含量方面发挥了关键作用，对后来智能生命的进化方式产生了重大影响。

到目前为止，科学家们一直认为，海洋中的藻类和植物进行光合作用会导致氧气水平上升，氧气作为副产品产生并释放到大气中。

但利兹大学的一个研究小组表示，光合作用理论并不能完全解释氧气含量的增加。

在3月6日星期一发表在《自然地球科学》杂志上的一篇论文中，研究人员认为，当藻类和植物死亡时，它们会被微生物消耗掉，这是一个从大气中吸收氧气的过程。

结果，大气中的氧气量在光合作用产生的氧气量与死去的植物和藻类分解造成的损失量之间达到平衡。

为了使大气中的氧气水平升高，科学家们说衰变过程必须减慢或停止。这是通过所谓的矿物-有机碳保存发生的，海洋中的矿物质，特别是铁颗粒，与死去的藻类和植物结合，抑制它们的腐烂和分解。

总体结果是氧气水平能够不受阻碍地增加。

领导这项研究的利兹大学地球与环境学院生物地球化学教授CarolinePeacock说：“科学家们多年来已经知道，矿物颗粒可以与死去的藻类和植物结合，使它们不易受到微生物和保护它们免受腐烂过程的影响，但矿物颗粒是否有助于推动大气中氧气的增加从未被测试过。”

研究人员着手根据已知的地质事件测试他们的理论，当时矿物颗粒的水平可能更高，例如，当大陆形成时，导致更大的陆地，矿物-包括铁颗粒-可能会被吹走或消失冲入海洋。

例如，24亿年前的大氧化事件见证了大气中氧气含量的飙升。这与大陆的逐渐形成相吻合，这将导致更多的矿物颗粒流入海洋。

曾在利兹大学、现任职于北京中国科学院的赵明宇博士进行了这项研究。他说：“海洋中矿物颗粒的增加会降低藻类分解的速度。这对氧气含量产生了重大影响，使其上升。”

大气中氧气的增加对生命的发展产生了重大影响。它导致了越来越复杂的生物体的进化，这些生物体从栖息在水中转移到生活在陆地上。

对于Peacock教授来说，这项研究不仅让人们对地球大气层充氧的方式有了更深入的了解，还让我们得以一窥复杂生命在其他行星上发展所必需的条件。

她说：“我们的调查让人们对地球大气层如何变得富含氧气，最终使复杂的生命形式得以进化有了新的认识。

“这让我们对其他星球上智慧生命发展所需的条件有了重要的了解。

“行星上存在水只是故事的一部分。需要有旱地来提供最终会进入海洋的矿物颗粒来源。”