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當(dāng)45億年前,地球在剛誕生不久的太陽(yáng)系內(nèi)通過(guò)碰撞、凝聚、合并、演化而成時(shí),生命還無(wú)跡可尋。地質(zhì)學(xué)家一度認(rèn)為,地球形成后的10億年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),地球生命都沒(méi)能起源。
此想法來(lái)自對(duì)美國(guó)阿波羅登月任務(wù)帶回的月球巖石的分析結(jié)果:地球曾在40億~38億年前受到太空巖石的撞擊。該事件被稱(chēng)作“晚期重轟炸” (Late Heavy Bombardment) ,又名“月球?yàn)?zāi)難”,嚴(yán)重打擊了包括地球在內(nèi)的諸多行星,也給月球表面留下了密密麻麻的隕石坑。
由此推斷,現(xiàn)存生命的起源應(yīng)當(dāng)發(fā)生于月球?yàn)?zāi)難之后,在那之前的任何有機(jī)體都會(huì)被轟擊毀滅。
但這樣的推論有些站不住腳了。
用英國(guó)布里斯托大學(xué)古生物學(xué)家菲利普·多諾霍 (Philip Donoghue) 的話說(shuō),“存在兩方面問(wèn)題”。首先,有模型表明,某些“海洋深處的生命或可免遭滅頂之災(zāi)”;更重要的是,目前來(lái)看,所謂的“晚期重轟炸可能壓根沒(méi)發(fā)生過(guò)”——阿波羅樣本采集自月球表面4%的區(qū)域,測(cè)年技術(shù)判斷它們年齡相仿,即都出現(xiàn)于晚期重轟炸的階段,但真實(shí)情況可能是,撞擊事件在一段較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),以相對(duì)溫和、零散、多次的方式發(fā)生,而非短期內(nèi)密集猛烈地爆發(fā)。
引用行業(yè)專(zhuān)家的觀點(diǎn):“對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的過(guò)于簡(jiǎn)單的解讀導(dǎo)致了錯(cuò)覺(jué)。”
那些大型撞擊事件實(shí)際上可能在數(shù)億年間零星地發(fā)生,但整個(gè)月球表面形成的時(shí)間大致相同,表面巖石的年齡可能由最后階段的撞擊決定,結(jié)果人類(lèi)誤以為所有撞擊都發(fā)生于那一時(shí)段。
當(dāng)然,另一項(xiàng)模擬發(fā)現(xiàn)也不可忽視:曾有一個(gè)火星大小的天體在地球剛形成時(shí)就與之相撞,使地球表面蒸發(fā)殆盡。“如果生命在此之前就已起源,那它必然滅絕。”多諾霍說(shuō)道。
生命始于惰性物質(zhì)自組織成為生命系統(tǒng)。
科學(xué)家雖已研究了幾十年,但對(duì)這段起源過(guò)程仍充滿疑惑。查尋生命起點(diǎn)是無(wú)比艱巨的挑戰(zhàn),因?yàn)榛涗浽酵白匪菰矫噪x。
由于板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)緩慢攪動(dòng)巖石,許多最古老的巖石沉入地球熾熱的內(nèi)部,并被熔化粉碎,這就抹殺了所有的化石可能性。在地球存在的最初5億年間,即所謂冥古宙/冥古代 (Hadean,始于地球形成之初,終于大約40億年前) ,沒(méi)有留下我們知道的巖石,只有些許微小晶體。
不過(guò)也還是有一些相當(dāng)古老的化石留下線索。
已證實(shí)的最古老生命由生活于淺水的單細(xì)胞生物組成,可能類(lèi)似現(xiàn)代細(xì)菌,其化石在澳大利亞西部的皮爾巴拉(Pilbara)地區(qū)被發(fā)現(xiàn),可追溯至35億年前。
另有諸多關(guān)于更古老化石的說(shuō)法,包括37億年前的微生物和41億年前晶體中疑似生物碳的痕跡。但這些發(fā)現(xiàn)受到質(zhì)疑,而且顯然不如皮爾巴拉化石那樣令人信服。多諾霍則認(rèn)為,我們不應(yīng)完全否認(rèn)這些證據(jù)。“它們是化石的可能性不為零。”
另一方面,遺傳學(xué)工作也在定位早期起源證據(jù)。
在2024年7月發(fā)表的一項(xiàng)研究中,多諾霍與同事嘗試確定最后的“共同祖先”(LUCA),即現(xiàn)存所有生命的祖先所處的年代。他們通過(guò)識(shí)別發(fā)現(xiàn)于所有生物的、可能追溯到LUCA的基因,最終得出一個(gè)最佳估算:LUCA或許生活在42億年前,也就是地球形成3億年后。若此估計(jì)屬實(shí),那么前文討論的各個(gè)事件都要往前推。
多諾霍指出,這個(gè)LUCA似乎是種相當(dāng)高級(jí)的微生物,是長(zhǎng)期演化和復(fù)雜化的產(chǎn)物,“但它應(yīng)該不是生命故事的開(kāi)端,而只是由科學(xué)家利用基因組數(shù)據(jù)能追溯到的最后一個(gè)共同祖先狀態(tài)。”
哈佛大學(xué)學(xué)者娜佳·德拉邦(Nadja Drabon)表示:“我可以很淡定地說(shuō),生命大概就起源于冥古宙的某個(gè)時(shí)期。”
換言之,地球生命起源比我們想象得更早,而且很快就復(fù)雜化了。這也意味著地球一定比我們想象的更適合生命存在。
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