30 億年前的巨大影響可能促進(jìn)了地球上的生命

隕石的名聲相當(dāng)糟糕。公平地說(shuō)，最近對(duì)地球的重大影響是相當(dāng)毀滅性的，抹去了占所有動(dòng)物物種的四分之三在地球上。

但是，在很久以前，一個(gè)大得多的撞擊物可能產(chǎn)生了相反的效果。

大約 32.6 億年前，一塊巨大的巖石，大小在 50 到 200 倍之間奇克蘇魯布恐龍殺手襲擊了我們的星球。根據(jù)哈佛大學(xué)地質(zhì)學(xué)家 Nadja Drabon 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法，這種令人震驚的巨大影響造成的劇變會(huì)攪動(dòng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而為少數(shù)早期微生物提供動(dòng)力。

“想象一下你站在科德角海岸邊的淺水架上，”Drabon 說(shuō).“這是一個(gè)低能耗的環(huán)境，沒(méi)有強(qiáng)流。然后突然之間，一場(chǎng)巨大的海嘯席卷而來(lái)，撕裂了海底。

我們不知道巨大的隕石撞擊對(duì)我們的星球有什么影響。總的來(lái)說(shuō)，這是一件好事。但是我們能夠建模和模擬發(fā)生的事情，重建事件基于地質(zhì)記錄中的礦物沉積。

一種稱為巴伯頓綠石帶包含了 32.6 億年前震撼地球的巨大撞擊的證據(jù)，這一事件被稱為 S2。Drabon 和她的同事對(duì) S2 巖層中的礦物進(jìn)行了艱苦的表征，并設(shè)計(jì)了對(duì)隨后事件序列的重建。

這仍然會(huì)是相當(dāng)毀滅性的。碰撞產(chǎn)生的熱量會(huì)從海洋的表層蒸發(fā)，而預(yù)計(jì)撞擊本身會(huì)將灰塵和碎片噴入大氣中，形成濃霧，阻擋陽(yáng)光并阻礙生活在淺水區(qū)的光合作用微生物。

還會(huì)有一場(chǎng)巨大的海嘯疏浚海底，將通常封存在深處的物質(zhì)帶到了地表。

雖然這會(huì)傷害到許多此時(shí)已經(jīng)存在了幾億年的新興生命形式，但對(duì)一些人來(lái)說(shuō)卻是一件好事。

例如，隕石本身會(huì)釋放出磷，而從海底疏浚的海水會(huì)富含鐵。這兩種元素都會(huì)喂養(yǎng)任何能夠代謝它們的微生物，導(dǎo)致它們的數(shù)量出現(xiàn)短暫但顯著的峰值，然后地球才會(huì)重新穩(wěn)定下來(lái)。對(duì)于淺水區(qū)中鐵代謝微生物水華來(lái)說(shuō)尤其如此。

“我們認(rèn)為撞擊事件對(duì)生活來(lái)說(shuō)是災(zāi)難性的，但這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)的是，這些影響會(huì)對(duì)生活產(chǎn)生好處，尤其是在早期，”Drabon 說(shuō).“這些影響實(shí)際上可能讓生命蓬勃發(fā)展?！?/p>

那將是超過(guò) 25 億年在多細(xì)胞生物出現(xiàn)之前，將自己的重大變化引入地球的生物圈。和恐龍直到大約2.5 億年前，或多或少，一直統(tǒng)治著，直到 Chicxulub 隕石觸發(fā)白堊紀(jì)-古近紀(jì)滅絕 6600 萬(wàn)年前。

即使是那次毀滅性撞擊——我們確信唯一一顆隕石與滅絕事件有關(guān)——也為生命的繁榮開(kāi)辟了新的途徑。隨著非鳥(niǎo)類恐龍、哺乳動(dòng)物崛起以填補(bǔ)空缺的生態(tài)位;如果沒(méi)有那場(chǎng)災(zāi)難，人類可能永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)。

因此，雖然大規(guī)模隕石撞擊確實(shí)對(duì)某些生物體有重大的有害影響，但它可以以意想不到的方式使其他生物體受益。事實(shí)上，完全有可能的是，反復(fù)的早期撞擊改變了地球，使其為隨后的進(jìn)化爆炸做好了準(zhǔn)備。

“我們的研究表明，在全球范圍內(nèi)，由于重大撞擊事件，早期生命可能受益于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和電子供體的涌入，以及新的環(huán)境?！?a>研究人員寫(xiě)道.

他們計(jì)劃進(jìn)一步研究巴伯頓綠巖帶，試圖拼湊出地球生命史上這個(gè)神秘但可能至關(guān)重要的時(shí)期。

該研究已發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊.

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