曾经的地球是紫色的,为什么后来会变得越来越绿?

这就涉及一个假说,紫色地球假说,是一个天文生物学上的假说。该假说的内容是地球上的早期生命形式是基于视黄醛,而非叶绿素的形式。

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紫色地球假说

紫色地球假说是一个天体生物学假说,认为早期地球的光合作用生命形式是以视网膜为基础的,而不是以叶绿素为基础的,这使地球呈现紫色而不是绿色。现如今也有存在的视网膜生物如光合微生物,统称为盐古菌。这个时间可以追溯到24亿到35亿年前的某个地方,在大氧化事件之前。许多盐古菌含有视网膜蛋白,细菌视紫红质,在它们的紫色膜上,进行光驱动的质子泵,在细胞膜上产生质子动力梯度并驱动ATP合成。盐古菌紫色膜是已知的最简单的获取光能的生物能系统之一。

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含有紫色膜的视网膜显示出一个单一的光吸收峰,集中在太阳光谱的绿-黄能量丰富的区域,但允许红光和蓝光的透射,从而产生深紫色。相比之下,叶绿素色素吸收红光和蓝光,但很少或没有吸收绿光这就形成了植物、蓝藻和光合膜特有的绿色。带有紫色和绿色色素的微生物经常在分层群落中共存,它们可以利用太阳光谱的互补区域。

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与更复杂的叶绿素基光合膜相比,盐古菌视网膜色素非常简单,它们与细胞膜中的类异戊二烯脂质的结合,以及在地球早期的古沉积物中也有发现古细菌膜组分,都与早期出现的生命形式相一致,所以说在绿色光合作用之前有紫色的膜。在许多环境中,人们观测到,含有紫色和绿色色素的微生物存在共存现象,这表明它们是共同进化的。

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总结

最早地球呈现紫色,是因为那个时候的生物允许红光和蓝光的透射,从而产生深紫色。而后来随着时间的推移,高等生物进化的过程中,慢慢抛弃了这一钟能量吸收方式。

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页面更新:2024-04-28

标签:红光   紫色   地球   深紫   叶绿素   质子   细胞膜   假说   光合作用   视网膜   光谱   色素   微生物   形式   编辑

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