火山岩研究引发的生命理论起源问题

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Anonim

进化生物学之父查尔斯达尔文在1871年写道,生命最初出现在“温暖的小池塘”中,他想象的是水和化学物质的小井,被太阳加热并被岩石和空气包围。他假定,这些少量的成分和大量的随机性,生活的基本元素点击在一起,导致简单的生命形式,如细菌。它们在数百万年的演变最终导致了现在居住在地球上的复杂生命形式。

如今,科学家普遍同意这样的观点,即生命的原始配方非常简单,但他们不确定那些早期生命形式需要哪些成分才能实现 复杂 生活方式,就像动物一样。许多科学家认为,由于所有复杂的生命 - 涉及具有多种成分的细胞 - 现在依靠氧气来呼吸,它必定发生在空气中含有大量氧气的时候。但在周四,一项研究背后的科学家很快将发表在 性质 报告说大气中的氧气直到没有达到显着水平 后 复杂的生命出现 - 暗示氧气毕竟不是那么重要。

“这很重要,因为它提供了新的证据,表明早期动物的起源,它们需要O2代谢,可能已经在一个气氛相对较低的氧气水平的世界中继续存在,”该研究的共同作者丹尼尔说。 Stolper博士,加州大学伯克利分校地球与行星科学助理教授,发表声明。

在之前的研究中,科学家们确定复杂的生命最早出现在大约7亿和8亿年前,有时是在巨大的冰河时期之间。与此同时,地球上的氧气历史有点多云。科学家认为地球的前20亿年没有氧气,然后,大约在230亿到25亿年前,一点点的氧气出现了(他们可以说,因为它会使一些岩石变成红色的锈状化合物)。但化石炭的沉积物已经表明,直到至少4亿年前,大气中才有足够的氧气供森林火灾燃烧。这留下了21亿年的时间,在此期间氧气很少 - 但奇怪的是,仍然是生命的证据。

地球化学家表示,在21亿年的某一时刻,空气中的氧气浓度达到足够高的浓度,导致深海氧化 - 有时在5.4亿至4.2亿年之间。他们通过观察海底火山形成的岩石 - 特别是它们内部的铁 - 来得出这个结论。

任何在汽车上遇到生锈的人都知道氧气和铁的反应非常明显,水下岩石的反应并没有什么不同。海水在它们最初形成时流过它们,因此岩石中的铁带有水的化学特征。当海水充满氧气时,铁的氧化很快变得清晰起来。

更重要的是,很明显,在海洋氧合作用发生之前,地球上已经存在复杂的生命。

这一发现使研究人员试图弄清楚地球上复杂的生命何时出现,特别是那些认为,因为所有生命都吸入氧气,这一事件与大气的氧合作用密不可分。由于现在似乎并非如此,科学家们必须考虑不同的理论,就像科学家们提出的理论一样 性质 在2017年,表明复杂生命的爆发与氧气的增加并不一致,而是藻类生长的第一次大爆发。

我们越了解生活的起源,无论是简单还是复杂,生活似乎就越令人费解。在某些方面,它似乎并不复杂。在大多数情况下,科学家思考生命起源的奥秘仍然与达尔文一样思考,提出原始配方确实根本不是很复杂 - 也许可能是在地球以外的其他地方煮熟的。保罗·奈尔斯,一位美国航空航天局的行星地质学家,研究生命可能在火星上出现的可能性,在2017年10月的一份声明中说,有时候,生活“不需要良好的气氛或温和的表面,而只是岩石,热量和水。“

由于丰富的氧气现在似乎并不是简单生活发展成某种东西所必需的 更多 现在,除了这里之外,复杂性存在的可能性更大。

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