臺北市立天文科學教育館

近期研究團隊發現，散佈在太平洋海底深處，約馬鈴薯大小的鐵錳氧化物，也就是俗稱的「錳核」，可以在完全黑暗環境中自發性產地生氧氣。這是科學家首次觀察到在沒有生物體參與的情況下，能夠在自然產生氧氣，挑戰了我們對於地球上生命形成的理解。「錳核」常見於深海平原，即海面下約3,000至6,000公尺的海底平坦區域。這些金屬核的主要成分為鐵、錳氧化物，但其中也含有鈷、鎳和鋰等金屬，以及鈰等稀土元素。而這些物質都是電子材料製程和開發低碳技術所不可或缺的。

圖說：「錳核」是約馬鈴薯大小的鐵、錳氧化物，其中也含有鈷和稀土元素等貴金屬。影像來源：Space.com

團隊原本是想要研究開採錳核對於生態環境的影響，於是使用位於不同地點的特殊實驗室，測量了深海中氧氣濃度的變化。在一般的情況下，海洋深度愈深，可以透射到此的光線愈少，間接造成可以在此繁衍的光合作用生物就愈少，氧氣的產量也就越低，海中的氧含量也就愈少。但根據測量數據顯示，深海中的氧氣含量並未隨著深度下降，而是穩定地直達海底。

經過進一步研究之後，發現浸泡在深海海水中的錳核內部，金屬離子間存在著電位差，會自發性地電解海水產生氧氣，也就是所謂的「暗氧」。即非透過光合作用，自然產生的氧氣。團隊的科學家說明：「要在地球上開始有氧生命，環境中就必須有氧氣。以前我們的理解是地球的氧氣供應始於光合作用生物。但我們現在知道，在沒有光的深海中也會自發性地產生氧氣。因此，我認為我們需要重新審視這樣的問題：有氧生命是從哪裡開始的？」也就是說，由遍布海底的錳核電解海水所產生的氧，很有可能才是深海生態系統中氧氣的主要來源。

接下來團隊將研究這項新發現，如何影響約37億年前地球生命的起源。（編輯／蔡承穎）

資料來源： Space.com