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betfair的中国业务,40亿年前,当地球仍是一片炼狱时,这块石头已经成为生命的摇篮

时间:2020-01-11 16:12:49

betfair的中国业务,40亿年前,当地球仍是一片炼狱时,这块石头已经成为生命的摇篮

betfair的中国业务,加拿大一块40亿岁的岩石告诉我们,地球出诞之时,也许就有生物体存在痕迹。

加拿大东北部的托恩盖特山一片生机盎然。草甸上有吃草的驯鹿,海岸线上游荡着捕猎的北极熊,海里还有畅游水中的巨鲸。科学家们也活跃在这片土地上,寻觅着地球上最古老的岩石——近40亿年前,地球刚刚诞生之时,它们就已经形成了。

当时的地貌与现在截然不同。坚实的地壳刚刚形成,地球还是个炼狱般的存在。大气层中没有氧气,小行星频繁来袭。这里没有驯鹿,没有鲸鱼,没有北极熊,也没有地衣,但新研究却表明,当时的地球确有生命存在。

2017年 2月28日,意大利埃特纳火山喷发。早期地球就跟照片中一样,是个炼狱般的存在。

东京大学的佐野有司(yuji sano)和小宫刚(tsuyoshi komiya)从一个名为萨格莱克地块(saglek block)的岩层中取样发现,一些矿物石墨晶体的碳同位素比例非同寻常。

这些比例表明,当时的地球上就有微生物繁衍生息,并利用空气中的二氧化碳构建细胞。涉及到远古事件的理论难免存在争议,但如果这项研究没错的话,那么,加拿大的这块石墨就是地球生命最早的痕迹。

地球形成于大约45.4亿年前,若把这一大段时间压缩成一年的话,那么,那块39.5亿岁的石墨就形成于2月份的第三周。相比之下,迄今发现的最早的化石形成于37亿年前,相当于3月的第二周。

萨格莱克地块(saglek block)

这些化石来自格陵兰岛西南部的伊苏阿绿岩带,属于叠层石——由细菌群落形成的分层结构。其存在表明,37亿年前,复杂形式的生命就已经活跃在地球上。由此可知,生命的诞生要远远早于这一时间点。确实如此,在伊苏阿绿岩带中其他38亿岁的岩石中,在魁北克海岸以外、形成年代可能更早的地下热液喷口中,科学家们都发现了生物石墨的痕迹。

“这些古岩石记录所呈现的是,生命在地球上无处不在,”澳大利亚国立大学的维奇·本尼特(vickie bennett)说。“凡是有岩石记录的地方——凡是能探寻早期生命直接证据的地方——我们都能找到这些痕迹。从诞生之初起,地球就一直是个充满生命活动、支持生命生存的星球。”

这一证据涉及到一种特定的化学关系。碳元素有两种稳定的同位素:c12和c13;前者极为普通,后者相对稀少,且质量略大。若要构成生命,那么c12相对更灵活一些,它比质量更大的c13更为稳定,因此更容易转化为碳水化合物和蛋白质等分子。

因此,活着的生物体会在细胞内富集c12,它们死后,c12遗留下来,成为一种标记物。若石墨中c12相对c13的富集度特别高,科学家就能由此推断,那块石墨形成时,附近曾存在生命。在萨格莱克地块中,东京的研究团队就发现了c12富集的石墨颗粒,它们被包裹在39.5亿岁的岩石之中。

但能否保证这些石墨颗粒的历史与岩石一样悠久呢?

其周围的岩石经历过形变——在极端高温高压之下发生弯曲和变形。经历了这一过程,再加上后续的地质变迁,有一种可能的情况就是:相对年轻的石墨侵入了古老岩石,形成早期生命的假象。

为排除这一可能性,东京的研究团队对石墨颗粒的结构进行了分析。这些颗粒的结构越是呈现出有序的晶体态,其形成时的温度就越高。基于这种关系,团队计算得出,这些石墨形成时的温度在536-622摄氏度之间——和周围岩石形变时的温度一致。这表明,岩石被加热变形时,石墨颗粒就已经形成了。

不过,这并未打消所有的顾虑。考虑到这些岩石的悠久历史及其经历的地质大变迁,其间完全可能出现一些与生物无关的过程,最终改变c12和c13的比值。哈佛大学的安德鲁·诺尔(andrew knoll)表示,东京团队分析的各个样本之间,这一比例的起伏较大,令人心生顾虑。不过他也表示,该团队格外谨慎,其证据组合“很有说服力地表明,近40亿年前,地球上就可能存在生命。”

“为了确定那是39.5亿年前的石墨还是后来掺入的杂质,作者们进行了详尽的检查,”加州大学洛杉矶分校的地球化学家伊丽莎白·贝尔(elisabeth bell)说。“他们颇为可信地证明,这些石墨或许是原生的。”

迄今为止,经测量历史最为悠久的石墨就是贝尔发现的。它潜藏在来自西澳大利亚州的一颗41亿岁的锆石(一种宝石)之中,而且所含同位素比例也暗示它可能来源于生物。不过,这一发现同样争议重重,特别是考虑到,那颗石墨已经彻底脱离来源地,科学家无从考察其形成时的环境。

然而,这一切都表明,当地球仍是一片炼狱时,它已经成为生命的摇篮。

而且,各种栖息地中都活跃着这样的生命。这些生物体中的开山鼻祖们——也许是细菌——没有留下任何化石,但佐野有司和小宫刚想通过对萨格莱克地块的分析,找到它们存在的一些蛛丝马迹。透过岩石中氮、铁和硫元素的含量,我们或能推测这些生物体的能量来源和栖息环境,并一窥生命最初的生存方式。

翻译:雁行

来源:the atlantic

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