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几个世纪以来，地球一直被称为蓝色星球，这一印象主要来自覆盖其四分之三表面的广阔海洋。但是，如果情况并非总是如此，我们的海洋曾经是绿色的呢？这是发表在 Nature Geology & Evolution 上的一项新研究中提出的惊人论断。

根据这项研究，这种不寻常的颜色变化是由当时独特的水化学性质和光合作用的进化所决定的。更令人感兴趣的是，科学家还提出了我们的海洋未来可能发生颜色转变的可能性。

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为了理解我们的海洋曾经如何呈现绿色，来自 Nagoya University 的研究人员指出，当时大陆岩石中的铁大量溶解。大约在 38 亿至 18 亿年前的太古代，当时生命仅限于海洋中的单细胞，降雨侵蚀了大陆岩石中的铁。随后，河流将这种溶解的铁带入海洋，在那里，来自海底火山喷口的额外亚铁加入进来。

这些富含铁的条件引发了我们所知的“大氧化事件”，这是一个世界从缺氧（贫氧）环境转变为有氧环境的时期，大约发生在 24 亿年前。

在此期间，蓝细菌开始通过有氧光合作用产生氧气，这是一个产生氧气作为副产品的过程。然而，与现代植物不同，早期的蓝细菌不仅仅依赖于叶绿素。相反，它们还拥有一种名为藻红蛋白 (PEB) 的第二种色素，这种色素擅长吸收绿光。随着这些蓝细菌的繁荣，它们将氧气释放到水和大气中，引发了更复杂生命形式的进化。但是，研究人员渴望了解蓝细菌除叶绿素外还使用 PEB 的原因。

由 Taro Matsuo 领导的研究小组利用先进的模拟技术，发现绿光在太古代的光谱中占主导地位，这主要是由于一种称为铁沉淀的过程。

研究人员确定，增加的氧气产量最终与铁发生反应，将其从可溶性亚铁转变为不溶性三价铁。由于三价铁是不溶的，因此它会沉淀为类似铁锈的颗粒。这种重铁吸收蓝光，同时，红色波长被水吸收，从而使绿光在水下视野中占主导地位。

Matsuo 说：“基因分析表明，蓝细菌拥有一种特殊的藻胆蛋白，称为藻红蛋白，可以有效地吸收绿光。我们认为，这种适应使它们能够在富含铁的绿色海洋中茁壮成长。”

在日本火山岛 Iwo Jima 周围的现代观测自然地呈现出绿色色调，这与氧化铁有关，这也为该团队的模拟提供了支持。

[图片：Iwo Jima]

此外，研究人员的理论模型表明，在不同的环境条件下，地球海洋可能会呈现出完全不同的色调。例如，如果硫含量增加，由于强烈的火山活动和大气中低氧，海洋可能会呈现紫色。

同样，当红色氧化铁因岩石腐烂而形成，河流将其倾泻入海洋时，在强烈的热带气候下，海洋可能会闪烁红色。

该研究发表在 Nature Ecology & Evolution 上。

资料来源：Nagoya University