地球最初有什么（地球最初有氧气）

在智利的阿塔卡马沙漠，一个被称为“拉古纳·拉布拉瓦”的地方，科学家们一直在研究一个紫色的光合微生物区，它生活在一个永远不会有氧气的高盐湖中。

“我从事微生物垫的研究已经35年了，”康涅狄格大学的地球科学家Piette Weischer说。“这是我在地球上能找到的唯一一种完全不需要氧气也能存活的微生物垫。”

石化成叠层石的微生物垫已经在地球上存在了至少35亿年。然而，在它存在的第一个十亿年里，地球上没有可供光合作用的氧气。

这些生命形式是如何在如此极端的条件下生存下来的，仍然不得而知。然而，在研究了仍然存在的叠层石和极端微生物后，研究人员发现了一些可能性。

尽管铁、硫和氢长期以来一直被认为是氧的替代品，但直到在加州高盐西尔斯湖和莫诺湖发现“砷微生物”，砷才成为替代氧的潜在竞争者。

此后，西澳大利亚Tumbiana地层中的叠层石表明，捕捉光和砷曾经是前寒武纪光合作用的有效方式。但是铁和硫没有这个功能。

就在去年，研究人员发现了一种丰富的生命形式，它也在太平洋中呼吸砷。

甚至，拉古纳拉布拉瓦湖的生命形式与一种叫做外硫红螺菌的物种有关。紫色硫细菌非常相似。这种细菌最近在内华达州一个富含砷的湖中被发现。似乎它能把复合亚砷酸盐氧化成另一种形式的亚砷酸盐进行光合作用。

虽然还需要更多的研究来验证拉布拉瓦湖的微生物是否也代谢亚砷酸盐，但初步研究发现，这些微生物垫周围的流水中含有大量的硫化氢和砷。

如果作者是对的，并且拉古纳拉布拉瓦的微生物真的在“呼吸”砷，那么这些将是第一批在永久和完全厌氧的微生物垫中呼吸砷的生命形式，这与我们预测的前寒武纪环境类似。

因此，这些微生物垫将是非常好的模型，帮助我们了解地球上最早的一些可能的生命形式。

尽管基因组研究表明拉古纳·拉布拉瓦的微生物垫具有代谢砷和硫的工具，但作者也表示，他们的砷酸盐还原似乎比硫酸盐还原更有效。

无论如何，研究人员表示，有强有力的证据表明这两种途径都存在，这足以支持地球早期生命中大量微生物垫的生存。

如果团队是正确的，那么我们可能需要在其他地方寻找生命形式。

“在寻找火星上存在生命的证据时，科学家们会关注铁，也许未来他们也可以关注砷，”Vische说。

显然，砷不仅仅是毒药。