“缺鋅”延遲古海洋生物進化假說被推翻
2013年01月15日 9:35 5265次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 新技術
遠古海水中的鋅濃度與現在類似
鋅元素缺乏導致古海洋生物進化延遲的假說被推翻
中國科技網訊 美國加州大學河濱分校的研究小組近日證實，鋅元素缺乏導致古海洋生物進化延遲的假說不成立。相關研究結果發表在《自然·地理科學》雜志上。
鋅是人類細胞組成必不可少的元素。鋅結合蛋白，主要位于細胞核中，參與調節基因的轉錄。真核細胞在形成時，鋅是其組成的第三個階段，無論是早期還是后期，鋅都是與蛋白質結合。許多研究人員認為真核細胞多元化發展和繁殖延遲的原因在于海水中的微量金屬元素鋅的水平非常低。
新研究結果認為，海洋中一直存在鋅，它并不是生物進化延遲的根本原因。研究人員在分析了來自北美、非洲、澳大利亞、亞洲和歐洲的2.7億年到5.8億年海相黑色頁巖樣品后，發現元古宙時期（25億年到5.4億年）的頁巖所反映的海水中鋅濃度與現代海水中鋅濃度相比沒有太大變化，因此不存在生物限制這一假說。本論文的第一作者、加州大學河濱分校碩士克林特·斯科特說：“我們認為，在古海洋黑色頁巖中的鋅濃度可以反映當時海水中的鋅濃度，在整個地球歷史進程中，鋅在這些巖石里十分豐富。我們沒有在海洋中找到任何生物限制的證據。”
斯科特解釋說，鋅的限制和真核生物進化之間的關系主要基于的假設是，元古宙海洋充滿了硫化物。在大量硫化物的作用下，鋅應該是罕見的，因為它會迅速沉淀在海洋中。
“然而，2011年《自然》也刊登了我們研究小組的論文，那上面介紹了，在元古宙海洋中充滿了廣泛的鐵質，低氧與豐富的鐵限制了硫化物的產生。”斯科特說道。研究小組認為，在2.7億年鐵銹色的深海中，大量的液體熱鋅與海底火山活動結合在一起，使海水中保持穩定的高水平鋅含量。
“在研究早期生命起源時，最具挑戰性的是了解在當時的生活環境條件下，生物是如何出現并如何進化的問題。”主持這個項目的加州大學河濱分享生物地球化學教授蒂莫西·萊昂斯說，“我們用最直接的方法，專門跟蹤必需的微量營養素，出乎意料的是，古海水中的鋅供應比之前預想的要高很多，并且鋅含量變化不大。”
萊昂斯打趣地說：“我們只能猜想，早期真核細胞的祖先們，在其購物清單上，一開始并沒有把鋅加入其中，我們仍要尋找生物從海洋到陸地延遲的原因。”
責任編輯：安子
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