为什么近日山西省运城市的盐湖变为红色?

in #life6 years ago

你看到的只是运城盐湖变红,但你看不到的,是它背后藏着的恢弘史诗。
一部关于我们这个星球生命演化的史诗。

在地球生命的黎明期,逐渐出现了利用光能维持有机生命的方式,史称光合作用。与今日随处可见的绿叶所代表的光合作用不同的是,早期光合作用的面貌要好玩的多。

这种差异来自光合作用的集光物质,比如叶绿素——还记得高中生物的人可能记得这样一个出现在书里的实验,如果将一盆花放在绿光灯下一段时间,花可能就挂了。这是因为绿色叶子中的叶绿素a和b利用的主要是红-橙光波段和蓝-紫光波段,这两个波段的光被吸收以后,剩下的波段被反射掉了——这部分废物主要就是绿色波段。另外两种色素,胡萝卜素和叶黄素(统称类胡萝卜素)则吸收蓝-紫光反射其他的波段。 通过对以上各种色素的光谱吸收研究,可以得出下面的图:
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这都归功于一种古老的细胞器,叶绿体。一些理论认为,叶绿体的出现,其实是对环境的适应——适应一种只能吸收到红橙—蓝紫光的环境,即一种绿光缺失的环境。而缺失的原因,也是光合作用,另一类光合作用。 这就是第一段我提到的,更多彩有趣的光合作用。早知道,叶绿体虽然是今日地球上进行光合作用的主力,但它不是唯一。特别是在早期地球上,一段漫长的生命史中,叶绿体是缺席的。在含有叶绿素的蓝藻出现以前,地球的颜色由其他的光合作用集光素决定——实际上,很多人认为高等植物里的叶绿体,其实是早期低级植物细胞中共生的蓝细菌/蓝藻逐渐演化来的。
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比如,一种被称做紫色地球的理论(purple earth hypothesis),提到的就是本题中起作用的光合作用:嗜盐细菌的紫膜(purple membrane)光合系统,利用其他物质进行的光合作用,统治了海洋。
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这两个图我已经看不太懂了,等真的懂的人来讲解吧……
应该是光照在紫膜上,引起光能质子泵作用,促进细胞内形成ATP之类的。坐等生物学大咖来虐……
这种作用会形成这样的吸收峰:
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绿线是叶绿素,黄线是类胡萝卜,紫线就是紫膜系统的色素,细菌视紫红质。
这种光合作用主要吸收绿光而反射红称-蓝紫光,最终看见的就是色调不太对劲的各种紫色、粉紫色、橙黄色、黄紫色等(什么鬼?)。
进一步的研究认为,这种光合作用生物在地球上出现的时间要早于叶绿素光合作用。想象一下早期地球的细菌培养液——口误,是原始海洋——里面,大量古老的带有紫膜系统的细菌,如嗜盐细菌在上下翻腾。它们大量吸收这入射光中的绿色波段,使得红紫光或者穿透至更深的海底,或者被反射至太空——从而使得我们这个星球可能有过一段淡紫色海洋的岁月。

想想也是美醉了,不是么。
可是妈蛋,我居然找不到一张足够诗意的图来展示这一画面……

然而时过境迁,以叶绿素光合作用为特征的蓝藻终于在海洋更深的某处演化出来,这种生于逆境的古代植物只能接受少量穿透至水下的红紫光,但却通过放出剧毒的氧气从而在后来的时光里逆袭成功,主宰了这个星球从海洋到陆地的颜色——在关于早期地球的研究中,“大氧化事件(Great Oxygenation Event ;GOE)”是个令人十分着迷的东西。这一事件发生在大约23-24亿年前,以大气中的氧气逐渐增加,引起全球范围的三价铁沉淀形成大量超大型铁矿为特征,同时剧烈的氧化作用扼杀了许多地球早期的厌氧生物群。这一事件与蓝藻的光合作用的出现,在时间上存在差距(蓝藻出现目前有说是30亿年前),但很多人还是认为二者存在关系,所以相关的研究从未停止。

这一事件是如此之重要,以至于在国际地层委员会(International Commission on Stratigraphy,(ICS))每年更新的国际地质年代表中,有它的一席之地——成铁纪,Siderian,距今24.7亿年左右
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如今,嗜盐细菌这一古老的生命形式并未泯灭,而是继续顽强的生活这个星球每个可能的盐湖里,用自己独特的光合系统,静静的讲述一个“爷祖上也曾阔过”的故事……-_-#,静静地用淡紫色的盐湖,告诉我们这些乃一五的“蓝星人”——“其实你们都应该是紫星人的,妈蛋”

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