许多年后，地球海洋或许会变成紫红色，它曾经也不是蓝色

主要观点总结

《环球科学》杂志推出播客节目，探讨科学问题。最新一期节目从地球海洋的颜色变化角度介绍了地球生命的演变。研究团队发现证据表明地球海洋曾经是绿色，这可能与原始生命甚至外星生命的存在有关。文章介绍了地球海洋颜色变化背后的科学原理，包括光合作用、地球环境变迁以及外星生命寻找的启示。同时，文章还探讨了未来地球海洋颜色可能发生的变化。

关键观点总结

关键观点1: 《环球科学》杂志推出播客节目

欢迎订阅，每月更新一次，探讨形形色色的科学问题。

关键观点2: 地球海洋的颜色变化

研究团队发现证据表明地球海洋曾经是绿色，这与地球生命的演变有关。

关键观点3: 绿色海洋与生命的关联

研究揭示了地球表面环境与光合生物之间的平衡，绿色海洋可能象征着原始生命的存在。

关键观点4: 未来海洋颜色的变化

未来的地球海洋颜色可能会随着环境变迁而发生变化，如因火山活动导致紫色硫细菌占主导地位，或极端气候条件下陆地岩石风化的红色氧化铁进入海洋导致海洋变红。

正文

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在这项研究中，他们发现一些证据表明—— 地球的海洋曾经是绿色的 ，而这可能是原始生命，甚至外星生命的标志。

图片来源：Nagoya University

“2021年，当我第一次想到地球的海洋曾经可能是绿色的时候，我陷入了深深的自我怀疑，”领导这项研究的科学家松尾太郎说，“但现在，经过多年的研究，我们将地质学和生物学的新发现像拼图一样拼凑在一起后， 我曾经的怀疑的东西如今变成了我的信念。 ”

没有氧气的时光

时间回到约24亿年前，那个时期的地球发生了一件影响深远的大事—— “大氧化事件”（Great Oxidation Event） ——让当时地球上的大部分生命都灭绝了。

那之前，地球上还没有氧气，地球上的生命都是进行无氧呼吸的微生物。不过渐渐的，以蓝藻为主的能进行光合作用的先驱出现了， 它们利用太阳辐射光解水产生分子氧，极大地改变了地球大气的组成 ，同时也影响了气候。当时的绝大多数厌氧生命都不适应这样的变化，于是很快地灭绝了。不过，随后更复杂的需氧生命形式也得以开始在地球上繁荣发展，最终有了我们的今天。

现代的植物主要通过叶绿素捕捉阳光，从而完成光合作用。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此植物通常呈现绿色。然而， 蓝藻却演化出了一套不同的光捕捉系统——藻胆体（phycobilisome） ，主要由藻胆蛋白组成，可以通过藻胆素（phycobilins）来吸收光的能量并进行光合作用。基因分析显示，一些蓝藻拥有一种名为藻红蛋白（phycoerythrin）的特殊藻胆蛋白，能够有效吸收绿光。而研究者认为，这很可能是因为， 这些蓝藻的祖先曾经生活在以绿光为主的环境中 。

绿色的光

他们推测，起初地球大气里缺乏氧气， 也没有臭氧层过滤紫外线 。因此，蓝藻等最早的光合自养生物只能生活在远离海面的较深区域，以躲避紫外线的伤害。而当时，地球海洋中含有大量的亚铁离子，它们来源于海底热泉（hydrothermal vent）系统。随着最早的蓝藻等生物开始进行光合作用产生氧气， 海洋中的亚铁离子逐渐被氧化为氢氧化铁颗粒 。

图片来源：原论文

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