北京時間 1 月 20 日消息,最新研究顯示,在地球大陸形成之前,地球曾是一個島嶼世界,地球上最早的生命可能是從全球性海洋中的島嶼溫水池中進化而來。
地球上已知最古老的生命可追溯至 35 億年前,僅是地球形成 10 億年之后,在距今 37 億年前和 39.5 億年前的遠古巖石中曾發(fā)現(xiàn)可能存在的生命證據(jù),但是這些生命樣本存在爭議,它們可能暗示著在地球大氣和海洋形成不久就進化出現(xiàn)生命。
地球生命起源論也存在爭議。但總之,地球上的生命需要基本組成分子(氨基酸和核苷酸)進行化學反應(yīng),形成復雜分子,例如:蛋白質(zhì)、RNA 和 DNA,這種從積木分子轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長分子鏈的過程叫做聚合,它需要特定的溫度和條件才能形成。
2008 年發(fā)表在《自然微生物學評論》雜志的一項研究顯示,部分科學家認為,地球最早的微生物出現(xiàn)在海底熱液噴口,這里的化學條件可能促成聚合反應(yīng)。其他科學家則表示,海底熱液噴口釋放太多熱量,無法進行有效聚合反應(yīng),而水下環(huán)境也會加大聚合反應(yīng)的難度,很可能地球最早生命形成于淺水池塘邊緣,由地熱能進行加熱。
需要堅實的地面?
如果溫水池生命假說成立,早期地球需要堅實的地面,沒有堅實的地面就意味著沒有地方可以容納溫水池,這是 1 月 4 日發(fā)表在《自然地球科學》雜志的一項最新研究的切入點。美國耶魯大學地球科學家 Jun Korenaga 和墨西哥恩塞納達科學研究與高等教育中心的胡安 · 卡洛斯 · 羅薩斯對 40 億 - 25 億年前太古代地形頗感興趣。美國斯克利普斯海洋研究所化學家杰弗里 · 巴達是溫水池假說論的支持者,他聯(lián)系了 Jun Korenaga,探討分析太古代是否可能存在陸地。
他們使用計算機模型重現(xiàn)了太古代環(huán)境條件,Jun Korenaga 稱,新的海底環(huán)境是在洋脊中形成的,伴隨著地球中間層地幔深處的巖石上升并融化,逐漸形成了新的海洋地殼,當?shù)貧难蠹?看起來像水下山脈)的起源處滑離時,會冷卻收縮,密度增大,高度降低。
與此同時,地球也存在內(nèi)部熱源:由地幔深處放射性元素衰變產(chǎn)生的放射性加熱,這些熱量傾向于向上推動,最終導致地表海拔高度增加。
在太古代時期,這種放射性加熱作用更強,意味著即使新海洋地殼冷卻收縮,它也會被向上推高,這可能導致水下海底山被推高至海平面以上形成島嶼,與海洋中部的山脊不同,海底山往往是圓形結(jié)構(gòu)。
Jun Korenaga 稱,如果追溯至地球遠古時期,當時仍存在著冷卻效應(yīng),但是地幔深處會出現(xiàn)更大的暖化效應(yīng),最終地幔釋放放射性熱量將占據(jù)上風。
生命起源
研究表明,在地球出現(xiàn)較大大陸板塊之前可能存在干燥陸地,Jun Korenaga 稱,溫水池假說有一個非常堅實的地質(zhì)基礎(chǔ),但這并不意味著該假說是正確的,最新研究表明,不能僅依據(jù)地質(zhì)狀況就排除溫水池塘存在的可能性,目前地球化學家正在積極努力尋找陸地上有利于生命化學物質(zhì)的限制條件,這是一項知識點豐富的學科。
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