论文平坦贫瘠地球被海洋覆盖，本文是地球类有关本科毕业论文范文与平坦贫瘠地球和海洋和覆盖类论文例文.
研究表明,44 亿年前,贫瘠平坦地球几乎完全被海洋覆盖,仅有少数小岛屿存在,因此当时地球非常“安静和黯淡”.研究负责人、澳大利亚国立大学地球科学分校安东尼·伯纳姆博士称,地球的历史就像是一本撕去第一章的书,其早期历史并不存在岩石,但是我们使用锆石元素能够描绘出早期地球的模样.在地球最初形成的7 亿年里没有山脉和碰撞大陆,这是一个非常安静和黯淡的世界.
研究小组对澳大利亚西部杰西山保存砂岩中的锆石颗粒进行了分析,认为这是迄今地球上发现最古老的岩石残骸.伯纳姆博士说：“我们的新研究表明它们与之后15 亿年岩石中的锆石具有较强相似性,暗示地球经过了很长时间进化形成现今的状况.过去几十年许多人在杰克山采集到锆石样本,20 年前一支澳大利亚国立大学研究组对锆石样本进行了化学分析,结果证实它们非常珍贵.”锆石是通过融化较古老火成岩形成的,而沉积物融化是大陆碰撞的典型特征,例如：喜马拉雅山脉,因此这样的事件不会出现在地球历史早期阶段,因而远古岩石侵蚀形成的锆石颗粒可以锆石合成物和岩浆之间的关联性,同时描绘了曾经消失的岩石.地球上最早的生命形式出现在大约38 亿年前.
评估早期微生物孕育温度条件
但目前对于40 亿年前地球形成之初的表面温度了解甚少,这限制了科学家对地球生命起源的研究,以及对遥远星球如何孕育生命形式的推测分析.为此,研究人员通过复活远古酶来评估数十亿年前地球孕育微生物时的温度条件.研究报告第一作者、美国加州大学洛杉矶分校古生物学家阿曼达·加西亚说：“我们不仅需要更好地理解地球最早生命形式是如何孕育形成的,而且还要掌握在数十亿年地质历史中生命和地球环境如何共同进化.类似的共进化过程可能也出现在宇宙其他星球上的生命形式.”
黑硅石为加西亚和她的同事提供了5.5 亿年前新生代的表面温度变迁,当时复杂的多细胞生物已出现,其中包括人类最早的祖先物种.证据表明,35 亿年前的地球海洋温度在55 ～ 85 摄氏度之间,相比之下,现今海洋温度平均只有15 摄氏度.科学家通过检查海洋岩石中的氧和硅同位素做出了这些温度评估分析.黑硅石是海底石英含量较高的一种岩石结构,当海水温度降低时,黑硅石中重氧18 和硅30 同位素指数将升高,因而氧和硅同位素比率的变化能揭晓远古海洋的温度状况.
但是像这样的“古温度计”无法充分体现过去几十亿年里岩石或者海洋可能发生的变化,或许海水中同位素比率变化将响应物理或者化学变更,例如：陆地上的水流或者热液喷口处的水流.基于这些不确定因素,加西亚和她的同事计划对寒武纪前期海水温度进行独立测量,该时期以生物分子活动性为中心,科学家检测了一种酶——二磷酸核苷激酶（N D K）,二磷酸核苷激酶存在于所有活体微生物,同时很可能对于许多灭绝微生物至关重要.之前研究发现蛋白质最佳温度和微生物生长之间存在着相互关系.
通过对比当代不同生物二磷酸核苷激酶的分子序列,研究人员重建了一种可能存在于远古祖先物种中的二磷酸核苷激酶.合成这些重建物质,科学家能够以实验方法测试这些“复活”远古蛋白质,用于发现稳定蛋白质中的温度,以及推断出支持远古微生物存在的温度条件.研究认为,大约30 亿年前地球表面温度从75 摄氏度,到4.2 亿年前降低至35 摄氏度.该发现与之前地质和酶基础分析结果相一致.加西亚称像这样的显著降温很难彻底理解,她还强调指出,科学家需要记住远古时期生命逐渐进化时的条件是如何随着时间推移而产生差异变化的.加西亚说：“这需要努力设想一个世界,它与当前地球状况的普遍认知似乎不符.”未来研究可以从许多微生物重建二磷酸核苷激酶,以及其他酶提供更多的证据支持这种方法,这样的研究将有助于揭晓生命早期进化和地球环境的重大谜团.
地球最早肠球菌出现于4.5亿年前奥陶纪时期
地球细菌最早出现于大约40亿年前,从那以后地球上充满了细菌,包括海洋环境.海洋动物最早出现于5.42 亿年前的寒武纪大爆发,伴随着海洋动物的大量出现,细菌开始寄生在动物体内.一些细菌对动物提供保护和服务,就像是现今人体肠道系统中的益生菌群,其他一些细菌则生活在外界环境,并且一些细菌导致疾病.大约1 亿年之后,伴随着海洋动物逐渐进化,开始向陆地环境发展,它们也携带着细菌来到了陆地.其中,包括最早的肠球菌可追溯至4.5 亿年前的奥陶纪时期,当时动物首次在陆地上爬行.肠球菌是一种革兰氏阳性需氧菌,是导致医院病毒感染的主要源头.研究报告合著作者、美国麻省理工学院布罗德研究所微生物基因组学团队负责人阿什莉·厄尔博士说：“通过分析现代肠球菌的基因组和行为特征,我们能够追溯发现它们的最早期祖先,综合分析获得肠球菌远古祖先的外形结构.理解这些细菌的生存环境,将有助于我们更好地预测细菌如何适应抗菌素、杀菌洗手液、消毒水和其他控制病毒传播的产品.”
鱼类等海洋动物将肠道细菌排泄至海洋之中,通常情况下平均每滴水差不多包含着5000 个无害细菌,细菌沉积至海底富含微生物的沉积层,被海洋蠕虫、甲壳类动物和其他海洋食腐动物吞食.之后它们再被鱼类吞入腹中,细菌继续在海洋食物链中循环.然而陆地上肠道细菌以粪便形式排出体外,多数肠道细菌随着粪便的干燥逐渐死亡.但是肠球菌却完全不同,它们对环境适宜能力非常强,可以抵御干燥和饥饿,在陆地上可以幸存下来,甚至可以存活在医院消毒环境.研究报告合著作者、哈佛大学医学院眼科学迈克尔·吉尔摩和威廉·奥斯勒教授指出,我们知道肠球菌在数亿年进化历程中获得基因,它们变得能够抵御干燥,并且能够承受消毒水和抗菌药物攻击它们的细胞壁.
厄尔博士和同事发现所有肠球菌物种,其中包括那些从未在医院里发现的肠球菌,它们天生抵御干燥、饥饿、杀菌剂和一些抗生素.由于肠球菌通常生活在多数陆地生物的肠道系统,很可能它们也存活于现已灭绝的陆地生物体内,例如：恐龙以及在陆地上生活的类似千足虫爬行生物.事实上,研究人员发现每当出现新物种动物时就会形成肠球菌新物种.这种情况包括最早海洋动物爬行到陆地出现的新物种、物种大灭绝之后出现的新物种动物,尤其是地球历史上物种大灭绝,2.51 亿年前的二叠纪末期物种大灭绝事件.
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参考文献：
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