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唯有知道了更多细节,才能更好解释高等生命的兴起

发布时间:2018-01-28 11:10  来源:互联网新闻   编辑:安靖  阅读量:19934   

地球是如何产生生命的呢?在达尔文的“进化论”中,猿猴学会直立行走之后,便在漫长的时光中进化为智人。我们由此确信了自己的本源,即便在游览动物园时,遇上猴子与猩猩,也会不由得多看两眼。只是,此类论证并未对生命起源有所解释,在进化之前,生命产生的细节到底如何?近日,澳大利亚国立大学的一组研究人员称,他们已发现地球生命起源奥秘的巨大线索。

冻土结实的赤道冰川变成了充满咸味儿的海洋

据美国《财富》杂志8月17日报道,澳大利亚国立大学的研究人员认为,地球原本是从冰冷的雪球融化而来,由此产生大量的富营养物质,从而引发复杂的生态系统演变,孕育出最原始的生命。

这一发现是从研究澳大利亚中部出土的古代沉积岩样品开始的。研究团队将岩石样品粉碎成为粉末,然后从中提取出古生物分子进行化验。这些分子告诉研究者,六亿五千万年是藻类的兴起,带来了当时生态系统领域的革命。

细致说来,就是近三十亿年以前,地球上所有生命还主要停留在单细胞阶段时,在水世界中,细菌占据主导地位。接着,大约在六亿五千万年以前,冰雪覆盖的地球开始融化。原本,冻土地结结实实的赤道冰川变成了充满咸味儿的海洋,由此带来了藻类水华的爆发。

澳大利亚国立大学教授约亨·勃劳克斯在一份声明中指出,在地球冰川期的后半段中,五千万年的冻结造出了巨大冰盖,将地球上的整个山脉都完全覆盖。土地之中的营养成分都化为粉末,释放到了冰川内部。当发生全球变暖这种极端事件时,冰雪迅速融化,河流将大量的营养物质都冲刷到了海洋中。勃劳克斯对地球化学的研究结果表明,冰川上喂养出的更大藻类随着水流滑入了大海,取代了微小的细菌,统治地球。这一变化改变了地球上的食物链,使更大生命体的存在成为了可能。

冰川时期的地球直接参与了生态系统的大规模演变

勃劳克斯指出,在人类尚未存在时,第一个动物出现的时间是地球的关键时刻。而藻类爆发的时机与地球上第一个动物的出现时间吻合,这并不像是一个巧合。该问题困扰科学界多年,有一部分人认为动物进化过程中存在内部环境因素和非环境因素,而另一部分人认为动物的进化速度更快。

而最新研究给出的解释是,科学界普遍认为,地球上复杂、高等的动物生活大约始于六亿年前。原本,地球表面从两极开始向中间冻结,成为完整的“雪球”之后,就进入了冰川期。在这个冰川期结束后,全球气温就进入了更适宜生物成长的阶段。

在这段时机内,营养物质达到极高水平,全球温度也让藻类迅速蔓延。我们的星球表面覆盖了大量的含氮物质。这为水体内的有机物和藻类制造了暴增的契机,让原始的光合作用得以发生,由此氧气产生了。氧气富集会促进多细胞生命形态的增长,而体型更大,耗能更多的生物体也需要氧气来支撑细胞内营养物质的燃烧。

简单地说,涌入海洋的营养元素让微生物直接过渡到了一个更高的生长阶段。当食物链底部,这些数目庞大且营养丰富的有机体为复杂生态系统的进化提供更大能量时,食物链上层那些体型更大、结构复杂的动物,包括人类,都能在地球上茁壮成长。

这项研究已发表在《自然》杂志上,而结果已发表在巴黎的国际地球化学年会上。研究地球化学的安伯·贾勒特博士评价称,该研究让人们发现了岩石分子蕴藏着的惊人信息,这项突破性的发现表明,冰川时期的地球直接参与了生态系统的大规模演变,以及生命最初的孕育。

这个结论与以往的认知大不相同,过去人们相信地球的冰川期本质上是它的沉睡期,以毁灭的姿态肃杀一切生命,不带来任何进化的可能性。但实际上,严寒并不能阻止生命的进程,就好比“深冻”之后的生命体很可能会复苏一样。在上个月,就有科学家利用金纳米棒来帮助斑马鱼胚胎从低温中成功醒来。综合各类研究来看,极端严寒对生命的意义要比以往想象中的更为复杂。

唯有知道了更多细节,才能更好解释高等生命的兴起

从学术的角度来说,该研究确实是有希望的,而且可能具有开创性。直到今天,地球上高等生命体的起源仍然是科学中最令人困惑的事件之一,因为单细胞微生物和含核多细胞构成、由线粒体驱动的有机体之间的进化跳跃大到不可想象。

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