最早期動物可能僅需少量氧氣 未阻止其進化(圖)

圖為實驗中的面包屑軟海綿。

　　據物理學家組織網2月17日報道，科學最強大的定律之一，即在地球上當大氣中氧氣含量上升至接近現代水平時，復雜的生命才能得以進化。而南丹麥大學和美國加州技術研究所的科學家對此理論提出了挑戰，他們通過對丹麥奧胡斯峽灣處捕獲的一種常見小海綿研究發現，這個酷似最早期動物的物種在生活甚至生長中並不需要高水平的氧氣。生命的起源及進化或將有全新認知。該研究結果刊登在最新一期的《美國國家科學院院刊》上。

　　復雜生命的起源是科學的最大謎團之一。第一個小的原始細胞如何演變成今天地球上存在的高級生命形式的多樣性呢？在所有教科書中的解釋都是因為氧氣：復雜生命的進化是由於6.30億年到6.35億年前大氣中的氧氣水平開始升高。

　　但是，對丹麥奧胡斯峽灣一種常見的海綿球的新研究表明，這種解釋需要重新考慮。研究表明，在非常有限的氧氣供應下，動物可以生活，甚至生長。南丹麥大學地球演化北歐中心丹尼爾·米爾斯博士說：“研究表明，當大氣中氧的含量僅為目前大氣的0.5%，動物仍可以生活和成長，氧氣含量低並不能阻止動物的起源。”

　　數十億年前，生命僅由簡單的單細胞生命形式構成。動物的出現恰好是大氣中氧氣顯著上升之時，因此，似乎顯示出這兩個事件存在關聯，並得出結論是氧含量的增加導致了動物的進化。米爾斯說：“至少據我所知並非如此，因為並沒有人測試過動物究竟需要多少氧氣，因此我們決定對此進一步探究。”

　　海綿在地球上動物中最酷似原始動物，這次研究採用的奧胡斯峽灣面包屑軟海綿距離南丹麥大學海洋生物研究中心不遠，米爾斯說：“當我們把海綿放在實驗裝置中，即便氧氣含量僅為現今大氣中濃度的0.5%，它們仍繼續呼吸和生長。這比我們以為的維系動物生存所需氧氣的基本水平要低。”

　　現在最大的問題是：如果低水平的氧氣沒有阻止動物進化，那麼是什麼在起作用呢？為什麼數十億年之前生命隻包含原始的單細胞細菌和變形虫，而之后產生了復雜的生命體呢？

　　米爾斯說：“一定有其他的生態和進化機制在發揮作用。也許生命進化中保持微生物的形態如此之久，是由於它用了一段時間以形成構造一種動物所需的生物組織。也許古代的地球缺乏動物，僅僅因為復雜的、多細胞體很難進化。”

　　來自其地球演化北歐中心的同事已証明，實際上在復雜的生命進化之前，氧氣水平至少已經急劇上升過一次。雖然大量的氧氣可以得到利用，但這並沒有導致復雜生命體的發展。 (記者華凌)

(來源:科技日報)