設置星標 關注,從此你的世界多點科學~
當45億年前,地球在剛誕生不久的太陽系內通過碰撞、凝聚、合并、演化而成時,生命還無跡可尋。地質學家一度認為,地球形成后的10億年甚至更長時間內,地球生命都沒能起源。
此想法來自對美國阿波羅登月任務帶回的月球巖石的分析結果:地球曾在40億~38億年前受到太空巖石的撞擊。該事件被稱作“晚期重轟炸” (Late Heavy Bombardment) ,又名“月球災難”,嚴重打擊了包括地球在內的諸多行星,也給月球表面留下了密密麻麻的隕石坑。
由此推斷,現存生命的起源應當發生于月球災難之后,在那之前的任何有機體都會被轟擊毀滅。
但這樣的推論有些站不住腳了。
用英國布里斯托大學古生物學家菲利普·多諾霍 (Philip Donoghue) 的話說,“存在兩方面問題”。首先,有模型表明,某些“海洋深處的生命或可免遭滅頂之災”;更重要的是,目前來看,所謂的“晚期重轟炸可能壓根沒發生過”——阿波羅樣本采集自月球表面4%的區域,測年技術判斷它們年齡相仿,即都出現于晚期重轟炸的階段,但真實情況可能是,撞擊事件在一段較長時期內,以相對溫和、零散、多次的方式發生,而非短期內密集猛烈地爆發。
引用行業專家的觀點:“對復雜數據的過于簡單的解讀導致了錯覺。”
那些大型撞擊事件實際上可能在數億年間零星地發生,但整個月球表面形成的時間大致相同,表面巖石的年齡可能由最后階段的撞擊決定,結果人類誤以為所有撞擊都發生于那一時段。
當然,另一項模擬發現也不可忽視:曾有一個火星大小的天體在地球剛形成時就與之相撞,使地球表面蒸發殆盡。“如果生命在此之前就已起源,那它必然滅絕。”多諾霍說道。
生命始于惰性物質自組織成為生命系統。
科學家雖已研究了幾十年,但對這段起源過程仍充滿疑惑。查尋生命起點是無比艱巨的挑戰,因為化石記錄越往前追溯越迷離。
由于板塊構造運動緩慢攪動巖石,許多最古老的巖石沉入地球熾熱的內部,并被熔化粉碎,這就抹殺了所有的化石可能性。在地球存在的最初5億年間,即所謂冥古宙/冥古代 (Hadean,始于地球形成之初,終于大約40億年前) ,沒有留下我們知道的巖石,只有些許微小晶體。
不過也還是有一些相當古老的化石留下線索。
已證實的最古老生命由生活于淺水的單細胞生物組成,可能類似現代細菌,其化石在澳大利亞西部的皮爾巴拉(Pilbara)地區被發現,可追溯至35億年前。
另有諸多關于更古老化石的說法,包括37億年前的微生物和41億年前晶體中疑似生物碳的痕跡。但這些發現受到質疑,而且顯然不如皮爾巴拉化石那樣令人信服。多諾霍則認為,我們不應完全否認這些證據。“它們是化石的可能性不為零。”
另一方面,遺傳學工作也在定位早期起源證據。
在2024年7月發表的一項研究中,多諾霍與同事嘗試確定最后的“共同祖先”(LUCA),即現存所有生命的祖先所處的年代。他們通過識別發現于所有生物的、可能追溯到LUCA的基因,最終得出一個最佳估算:LUCA或許生活在42億年前,也就是地球形成3億年后。若此估計屬實,那么前文討論的各個事件都要往前推。
多諾霍指出,這個LUCA似乎是種相當高級的微生物,是長期演化和復雜化的產物,“但它應該不是生命故事的開端,而只是由科學家利用基因組數據能追溯到的最后一個共同祖先狀態。”
哈佛大學學者娜佳·德拉邦(Nadja Drabon)表示:“我可以很淡定地說,生命大概就起源于冥古宙的某個時期。”
換言之,地球生命起源比我們想象得更早,而且很快就復雜化了。這也意味著地球一定比我們想象的更適合生命存在。
資料來源:
《世界科學》雜志版在售中 歡迎訂閱
月刊定價
15元/期
全年訂閱價
180元
點擊左側圖片或以下方訂閱方式選購
方式一:
掃描二維碼,“雜志鋪”訂閱有折扣~
方式二:
全國各地郵局訂閱 郵發代號:4-263
方式三:
機構訂閱,請撥打
021-53300839;
021-53300838
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.