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21亿年前的大陆碰撞可能引发了对世界上复杂生命的第一次尝试

时间:2026-01-05来源:网络作者:小菜点击数:
简介:艺术家对21亿年前弗朗斯维利亚盆地宏体化石的印象,如果它们在21亿年前还活着的话。

(图片uux.cn法国普瓦捷大学Abderrazzak El Albani教授。

)据美国生活科学网站(Patrick Pester):一项新的研究

【菜科解读】

一项新的研究称,复杂生命的进化比科学家此前认为的早了15亿年。

这些发现将复杂生命的起源从6.35亿年前推迟到21亿年前。

然而,一些研究人员表示,这一理论需要更多的证据。

已知最早的生命形式大约有35亿到40亿年的历史,来自格陵兰岛、加拿大和澳大利亚,但它们是简单的微生物。

生命必须等待条件发生变化,才能进化成更复杂的东西,比如植物或动物。

在发表在《前寒武纪研究》杂志8月刊上的这项新研究中,科学家们记录了中非加蓬弗兰塞维利亚盆地一段古老的水下火山活动时期。

研究人员发现,这种活动增加了海洋中磷和氧的含量,为复杂的生命创造了理想的条件。

该研究的主要作者、英国卡迪夫大学地球科学高级讲师Ernest Chi Fru在一份声明中说:我们已经知道,海洋磷和海水氧浓度的增加与大约6.35亿年前的一次生物进化有关。

我们的研究在21亿年前的记录中又增加了一个更早的事件。

 

21亿年前的大陆碰撞可能引发了对地球上复杂生命的第一次尝试

 

弗兰塞维利安盆地的化石证据存在争议。

研究人员在2010年首次声称,该地区的化石代表了复杂的生命,但并不是每个人都同意这些化石是什么,或者它们是否是化石。

这项新研究支持了复杂生命的解释。

根据这项研究的作者,刚果和旧金山克拉通之间的碰撞——20多亿年前存在的古老大陆——导致了火山活动,为复杂的生命奠定了基础。

研究人员研究了从Francevillian盆地钻探的岩石样本,提供了条件的证据。

根据地质和化学组成,研究小组提出了一种情景,即火山切断了海洋其他部分的一部分水,形成了一个浅层、营养丰富的海洋内海。

这片海洋含有更多的磷和氧,这使细菌能够茁壮成长,并为其他更复杂的生物进化创造了食物来源。

来自加蓬的宏体化石的一个例子,可以代表复杂的生命。

(图片uux.cn法国普瓦捷大学Abderrazzak El Albani教授。

)Chi Fru将这种情况描述为对复杂生命的第一次尝试,因为条件仅限于该海域。

周围的海洋不是那么宜居和营养丰富,不允许复杂的生命形式传播——这在大约15亿年内不会改变。

 

21亿年前的大陆碰撞可能引发了对地球上复杂生命的第一次尝试

 

Chi-Fru说:虽然第一次尝试未能传播,但第二次尝试继续创造了我们今天在地球上看到的动物多样性。

然而,并非所有研究人员都相信这些发现。

伦敦大学学院地质学教授Graham Shields没有参与这项研究,他说他对这项新研究有一些保留意见。

希尔兹告诉英国广播公司新闻:我并不反对21亿年前营养素含量较高的观点,但我不相信这会导致复杂生命的多样化。

伦敦大学学院和伦敦自然历史博物馆研究前寒武纪碳循环的博士生Elias Rugen也没有参与这项研究,他说需要更多的证据来支持新研究中提出的理论,但同意其中的一些发现。

鲁根说:毫无疑问,早在20亿年前,复杂的生物就不可能出现并繁衍生息。

地球早期的海洋水温是多少?

中国石油大学(北京)李平平教授团队近期在《Science Advances》发表的研究,通过碳酸盐团簇同位素技术首次精确重建了13.6亿年前华北克拉通的古海水温度为26.9摄氏度。

这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。

研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。

1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。

该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。

2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。

新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。

3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。

但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。

地球为什么会进入冰河时期

地球进入冰河时期是多种因素复杂作用的结果,天文和地质因素是两大核心驱动力。

1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。

例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。

此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。

2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。

大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。

冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。

同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。

3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。

如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。

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