根據利茲大學一項新的計算機模擬，在過去24億年的很長一段時間裡，地球可能比科學家之前認為的更不適合生命居住。利用一個最先進的氣候模型，研究人員現在認為到達地球表面的紫外線（UV）輻射水平可能被低估了，實際的紫外線水平可能高出十倍。
紫外線輻射是由太陽發出的，可以損害和破壞生物上重要的分子，如蛋白質。過去的24億年代表了生物圈發展的一個重要篇章。大氣中的氧氣水平從幾乎為零上升到一定數量，濃度不斷波動，但最終在大約4億年前達到現代的濃度。在這一時期，更複雜的多細胞生物和動物開始在陸地上定居。
領導這項研究的利茲大學博士研究員Gregory Cooke說，這些發現提出了關於紫外線輻射對進化影響的新問題，因為許多生命形式已知會受到強劑量的紫外線輻射的負面影響。
他表示：“我們知道，如果生命暴露在過多的紫外線輻射中，會產生災難性的影響。例如，它可以引起人類的皮膚癌。一些生物體有有效的防禦機制，許多生物體可以修復紫外線輻射造成的一些損害。”
Cooke補充說：“雖然增加的紫外線輻射量不會阻止生命的出現或進化，但它可能作為一種選擇壓力，能夠更好地應對更大量的紫外線輻射的生物體會獲得優勢。”
到達地球的紫外線輻射量受到大氣層中臭氧的限制，研究人員將其描述為“……生命最重要的分子之一”，因為它在紫外線輻射進入地球大氣層時起到吸收作用。臭氧的形成是陽光和化學反應的結果–其濃度取決於大氣中的氧氣水平。
在過去的40年裡，科學家們認為，當大氣中的氧氣水平相對於目前的大氣水平達到約1%時，臭氧層就能夠保護生命免受有害的紫外線輻射影響。
新的建模挑戰了這一假設。它表明所需的氧氣水平可能要高得多，也許是目前大氣水平的5%到10%。因此，有一些時期，地球表面的紫外線輻射水平要大得多，而這可能是地球歷史上大部分時間的情況。
Cooke稱：“如果我們的建模表明了地球含氧歷史中的大氣情況，那麼在超過10億年的時間裡，地球可能一直沐浴在比以前認為的更強烈的紫外線輻射中。”
“這可能對生命的進化產生了驚人的影響。我們並不確切知道動物是何時出現的，也不知道它們在海洋或陸地上遇到了什麼環境。然而，根據氧氣濃度的不同，動物和植物可能面臨比今天的世界更惡劣的環境。我們希望在未來能夠探索我們的結果對進化的全部影響。”
該結果還將導致對系外行星大氣層的新預測。某些氣體的存在，包括氧氣和臭氧，可能表明存在地外生命的可能性，這項研究的結果將有助於對其他世界的表面條件的科學理解。