自大約45億年前的形成以來，地球的旋轉一直在逐漸減慢，因此，它的日子逐漸變長了。
儘管地球的放緩在人體時標上並不明顯，但足以對Eons進行重大變化。這些變化之一可能是最重要的，至少對我們而言：延長日與地球大氣的氧合有關，根據2021年的一項研究。
具體而言，大約24億年前出現和增殖的藍綠色藻類（或藍細菌）將能夠產生更多的氧氣作為代謝副產品，因為地球的日子長得更長。
“地球科學中的一個持久問題是地球大氣如何獲得氧氣，以及當這種氧合發生時控制什麼因素，”微生物學家格雷戈里·迪克（Gregory Dick）密歇根大學在2021年解釋說。
“我們的研究表明，地球旋轉的速度 - 換句話說，其日長 - 可能對地球氧合的模式和時機產生了重要影響。”
這個故事有兩個主要組成部分，乍一看似乎沒有太多關係。首先是地球的旋轉正在減速。
地球旋轉放慢的原因是因為月亮在地球上施加引力，這會導致旋轉減速月亮正在逐漸拉開。
我們知道，根據化石記錄，那天只是18小時長14億年前，半小時比今天7000萬年前。證據表明我們正在獲得1.8毫秒一個世紀。
第二個組成部分稱為大氧化事件- 當藍細菌以如此大量的數量出現時，地球大氣的氧氣急劇上升。
沒有這種氧化，科學家認為我們所知道的生活不可能出現。因此，儘管藍細菌可能今天警察一點側眼，事實是，沒有他們，我們可能不會在這裡。
我們對此事件仍然不了解，包括為什麼在地球歷史上發生的時候發生的，而不是在某個時候發生的那樣燃燒的問題。
科學家使用了藍細菌微生物來連接點。在休倫湖的中島污水坑中，可以發現微生物墊被認為是藍細菌的類似物，負責大氧化事件。
通過光合作用和白色微生物代謝硫的紫色藍細菌在湖泊床上的微生物墊中競爭。
到了晚上，白色微生物升至微生物墊的頂部，並做硫磺的事情。當一天崩潰時，太陽在天空中升起足夠高，白色微生物撤退，紫色藍細菌升至頂部。
“現在他們可以開始光合作用並產生氧氣，”地球生物學家朱迪思·克拉特（Judith Klatt）說德國馬克斯·普朗克海洋微生物學研究所。
“但是，他們真正走了幾個小時，早上有一個很長的滯後。藍細菌似乎是較晚的立管，而不是早晨的人。”
這意味著藍細菌可以抽出氧氣的白天窗口非常有限 - 正是這一事實引起了密歇根大學的海洋學家布萊恩·阿比克的注意。他想知道，改變地球歷史的日期是否會對光合作用產生影響。
“微生物之間的類似類型的競爭可能導致地球早期的氧氣產量延遲，”克拉特解釋說。
為了證明這一假設，團隊在自然環境和實驗室環境中對微生物進行了實驗和測量。他們還根據其結果進行了詳細的建模研究，以將陽光與微生物氧的產生以及微生物氧的產生與地球歷史聯繫起來。
“直覺表明，兩個12小時的日子應該類似於24小時的一天。陽光升起和降到了兩倍的速度，氧氣產量在Lockstep中，”海洋科學家Arjun Chennu解釋說德國萊布尼茲熱帶海洋研究中心。
“但是從細菌墊中釋放氧氣並沒有受到分子擴散速度的限制。從陽光中氧氣釋放的微妙解偶聯是該機制的核心。”
這些結果被納入了全球氧氣水平模型，團隊發現延長的日子與地球氧的增加有關 - 不僅是巨大的氧化事件，而且是另一個稱為第二個大氣中的氧合新元古代氧合事件大約550至8億年前。
“從分子擴散到行星力學，我們將物理定律結合在一起。我們表明，白天長度與地面居住的微生物可以釋放多少氧氣之間存在基本聯繫，”Chennu說。
“這非常令人興奮。這樣，我們將微生物墊中分子的舞蹈與我們的星球及其月亮的舞蹈聯繫起來。”
該研究已發表在自然地球科學。
本文的較早版本於2021年8月出版。
