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32.6亿年前的古代陨石灾难可能推动了早期生命的进化

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  • 2024-12-15 15:21:22
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6600万年前,在白垩纪末期,这块太空岩石撞击地球,造成了一场全球性的灾难,恐龙和许多其他生命形式都难逃厄运。但这远不是撞击地球的最大陨石。

有一颗比它大200倍的陨石在32.6亿年前登陆,引发了更大规模的全球性破坏。但是,正如新的研究表明的那样,这场灾难实际上可能对生命的早期进化有益,因为它为当时占据统治地位的细菌和其他被称为古细菌的单细胞生物提供了“巨大的肥料炸弹”,为它们提供了获取关键营养物质磷和铁的途径。

研究人员利用来自南非东北部一个名为巴伯顿绿岩带的地区的古代岩石的证据,评估了陨石撞击的影响。他们发现了大量的迹象——大部分来自保存下来的有机物质的地球化学特征,但也有来自海洋细菌群的化石——表明生命沉着地恢复了。

哈佛大学地质学家Nadja Drabon是周一发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的这项研究的主要作者,他说:“一旦环境在几年到几十年内恢复正常,生命不仅会迅速恢复,而且还会茁壮成长。”

在发生这种情况的古太古代,地球是一个非常不同的地方,陨石撞击更大,更频繁。

“在这个时候,地球是一个水世界,火山和大陆岩石的出现有限。大气和海洋中基本上没有氧气,也没有带核的细胞,”哈佛大学地质学家、该研究的合著者安德鲁·诺尔说。

这颗陨石是一种碳质球粒陨石,富含碳,也含有磷。德拉邦说,它的直径约为23-36英里(37-58公里),大约是导致恐龙灭绝的小行星的50-200倍,除了它们的鸟类后代。

“撞击的影响将是迅速而猛烈的。撞击器以巨大的能量撞击,它和它撞击的任何沉积物或岩石都蒸发了。从陨石坑喷出的岩石蒸汽云和尘埃会在几小时内环绕地球,把天空变成黑色,”德拉邦说。

“撞击很可能发生在海洋中,引发了席卷全球的海啸,撕裂海底,淹没海岸线。最后,很多撞击能量会转化为热量,这意味着大气开始升温,海洋上层开始沸腾,”德拉邦补充道。

德拉邦说,可能需要几年到几十年的时间才能让尘埃沉淀下来,让大气冷却到足以让水蒸气返回海洋。依赖阳光的微生物和生活在浅水区的微生物将会大量灭绝。

但陨石可能携带了大量磷,磷是微生物的营养物质,对储存和传递遗传信息的分子至关重要。海啸还将富含铁的深水混合到较浅的水域中,为许多类型的微生物创造了理想的环境,因为铁为它们提供了能量来源。

“把这些撞击想象成巨大的化肥炸弹,”德拉邦说。

德拉邦说:“我们认为陨石撞击是灾难性的,对生命有害——最好的例子是希克苏鲁伯撞击(墨西哥尤卡坦半岛),它不仅导致恐龙灭绝,还导致地球上60-80%的动物物种灭绝。”“但32亿年前,生命要简单得多。”

德拉邦说:“微生物相对简单,用途广泛,繁殖速度很快。”

这次撞击的证据包括陨石的化学特征,由撞击融化的岩石形成的小球形结构,以及海啸在沉积岩中搅动起来的混合了其他碎片的海床块。

德拉邦说:“面对巨大的撞击,早期的生命是有弹性的。”

6600万年前,在白垩纪末期,这块太空岩石撞击地球,造成了一场全球性的灾难,恐龙和许多其他生命形式都难逃厄运。但这远不是撞击地球的最大陨石。

有一颗比它大200倍的陨石在32.6亿年前登陆,引发了更大规模的全球性破坏。但是,正如新的研究表明的那样,这场灾难实际上可能对生命的早期进化有益,因为它为当时占据统治地位的细菌和其他被称为古细菌的单细胞生物提供了“巨大的肥料炸弹”,为它们提供了获取关键营养物质磷和铁的途径。

研究人员利用来自南非东北部一个名为巴伯顿绿岩带的地区的古代岩石的证据,评估了陨石撞击的影响。他们发现了大量的迹象——大部分来自保存下来的有机物质的地球化学特征,但也有来自海洋细菌群的化石——表明生命沉着地恢复了。

哈佛大学地质学家Nadja Drabon是周一发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的这项研究的主要作者,他说:“一旦环境在几年到几十年内恢复正常,生命不仅会迅速恢复,而且还会茁壮成长。”

在发生这种情况的古太古代,地球是一个非常不同的地方,陨石撞击更大,更频繁。

“在这个时候,地球是一个水世界,火山和大陆岩石的出现有限。大气和海洋中基本上没有氧气,也没有带核的细胞,”哈佛大学地质学家、该研究的合著者安德鲁·诺尔说。

这颗陨石是一种碳质球粒陨石,富含碳,也含有磷。德拉邦说,它的直径约为23-36英里(37-58公里),大约是导致恐龙灭绝的小行星的50-200倍,除了它们的鸟类后代。

“撞击的影响将是迅速而猛烈的。撞击器以巨大的能量撞击,它和它撞击的任何沉积物或岩石都蒸发了。从陨石坑喷出的岩石蒸汽云和尘埃会在几小时内环绕地球,把天空变成黑色,”德拉邦说。

“撞击很可能发生在海洋中,引发了席卷全球的海啸,撕裂海底,淹没海岸线。最后,很多撞击能量会转化为热量,这意味着大气开始升温,海洋上层开始沸腾,”德拉邦补充道。

德拉邦说,可能需要几年到几十年的时间才能让尘埃沉淀下来,让大气冷却到足以让水蒸气返回海洋。依赖阳光的微生物和生活在浅水区的微生物将会大量灭绝。

但陨石可能携带了大量磷,磷是微生物的营养物质,对储存和传递遗传信息的分子至关重要。海啸还将富含铁的深水混合到较浅的水域中,为许多类型的微生物创造了理想的环境,因为铁为它们提供了能量来源。

“把这些撞击想象成巨大的化肥炸弹,”德拉邦说。

德拉邦说:“我们认为陨石撞击是灾难性的,对生命有害——最好的例子是希克苏鲁伯撞击(墨西哥尤卡坦半岛),它不仅导致恐龙灭绝,还导致地球上60-80%的动物物种灭绝。”“但32亿年前,生命要简单得多。”

德拉邦说:“微生物相对简单,用途广泛,繁殖速度很快。”

这次撞击的证据包括陨石的化学特征,由撞击融化的岩石形成的小球形结构,以及海啸在沉积岩中搅动起来的混合了其他碎片的海床块。

德拉邦说:“面对巨大的撞击,早期的生命是有弹性的。”

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