【菜科解读】
据国外媒体报道,上个世纪英国一位科学家詹姆斯·洛夫洛克(James Ephraim Lovelock)提出地球是一个超级有机体的假说,认为地球可以自我调节以维持生命进程,并以古希腊大地之神盖亚来命名这个假说。科学家认为硫元素是开启地球周期的关键因素。

虽然盖亚假说在提出之时被其他研究人员嘲笑,但现在的科学发现认为我们应该认真对待这个假说。
在上个世纪七十年代,詹姆斯·洛夫洛克与知名的美国生物学家林恩·马古利斯(Lynn Margulis)发现地球的物理与生物过程可“关联”到一种神秘的自我调节机制。
但是该理论被编写成书籍出版时,却成了“邪教”的反面典型,假说中提到地球时一个巨大的化学系统,几乎就像是一个外星“有机体”,虽然该理论永远不可能被证明,但它还是一直延续至今。
盖亚假说认为地球是一个巨大的“超级有机体” 在2010年,有将近400名学者建议将盖亚假说授予英国学术突破第六个伟大的发现,这是因为科学家们现在发现地球化学存在一个新的线索,即从硫元素的循环可计算出地球可能是一个巨型“活着的”化学系统,支撑着星球上所有生物。
盖亚假说并不侧重于强调地球是某种意义上的“生命”,但该理论将所有的生物与非生物环境联系起来,从而形成了一个可维持生命条件的系统。

盖亚假说的早期提出者为詹姆斯·洛夫洛克,他做出的预测中包含了一个惊人的事实:现代的科学家发现海洋中的生物可产生一种含硫的化合物,并释放到空气和陆地上。
科学家目前正处于检验盖亚假说的理论边缘,至少可得出地球的一部分是一个系统的结论,含硫化合物的最可能物质被认为是二甲基硫化物。
马里兰大学的研究人员哈利奥杜洛(Harry Oduro)创建了一个工具来测量和跟踪含硫量的变化,该循环链通过海洋生物释放进入大气等环境中,这套方法可能有助于证明或者反驳盖亚假说。
值得一提的是,硫元素是宇宙中第十种丰富的元素,可参与形成许多有机和无机化合物。
硫循环在陆地、大气以及生物链中进行,并在气候与生物和生态系统健康上扮演重要角色。
根据哈利奥杜洛在马里兰大学地质与地球系统科学的博士学位论文上称:“二甲基硫的释放在气候调节中占据重要地位,通过转换成气溶胶从而影响地球的辐射平衡。

”目前,哈利奥杜洛是麻省理工学院博士后研究员。
科学家们通过展示二甲基硫可能存在的不同释放形式,有助于精确估计其释放到大气以及海洋循环的总量。
与其他化学元素一样,硫也有不同的同位素,它们具有相同数量的电子和质子,只有中子数量上存在不同。
因此,同位素的特点是具有几乎完全相同的化学特性,而在质量和原子核属性上有差异。
这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。
研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。
1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。
该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。
2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。
新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。
3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。
但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。
1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。
例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。
此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。
2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。
大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。
冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。
同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。
3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。
如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。