新的研究表明,巨大隕石撞擊早期地球所造成的破壞可能使生命得以繁盛。
對 32.6 億年前撞擊遺跡的研究表明,微生物生命(當時唯一的生命類型)可能最終受益於比地球大 50 至 200 倍的隕石的撞擊。。研究人員報告說,雖然撞擊後立即遭到破壞,但隕石和由此引發的海嘯最終釋放出了對微生物至關重要的營養物質。
「我們不僅發現生命具有復原力,因為我們仍然找到了撞擊後生命存在的證據;我們實際上認為環境發生了真正有利於生命的變化,」說娜嘉·德拉邦哈佛大學地球與行星科學助理教授、該研究的主要作者,於 10 月 21 日在該雜誌上發表美國國家科學院院刊。
Drabon 和她的同事調查了太古宙(40 億至 25 億年前)在現在的南非發生過撞擊的證據。當時,該地區是淺海環境。德拉邦告訴《生活科學》雜誌,地球上可能只有少數幾個地方的岩石能夠如此古老地保存如此細緻的瞬間。
在這些層中,研究人員可以看到球體——隕石撞擊融化含二氧化矽岩石時形成的微小玻璃狀球體。他們還看到礫岩,或由其他大塊岩石組成的岩石。這些企業集團是席捲全球的海嘯的證據,這場海嘯撕裂了海底,並將碎片壓成團塊。岩層的化學成分揭示了流星本身的殘留物,這是一種原始類型的太空岩石,稱為碳質球粒隕石。測得其直徑在 23 至 36 英里(37 至 58 公里)之間。
儘管南非地點距離撞擊點很遠,但這次碰撞還是產生了重大後果。它不僅引發了世界性的海嘯,也揚起了足以掩蓋一切的塵埃。。蒸發的礦物質表明,撞擊還使大氣升溫到足以使海洋上層沸騰的程度。
德拉邦說:“這對於陸地或淺水中的任何生命來說都是災難性的。”
然而,在撞擊發生後的幾年或幾十年內,生命正在恢復,而且可能比以往任何時候都處於更好的狀態。研究作者在研究中指出,這是因為,在撞擊後,生命所必需的元素出現了激增。
第一個是磷,一種重要的礦物質,32.6 億年前海洋中可能會出現供應短缺。今天,磷從大陸岩石中侵蝕到海洋中,但在太古宙期間,主要是一個水世界,有少量的火山島和小大陸。德拉邦說,撞擊者大小的碳質球粒隕石可能含有數百億噸磷。
第二種是鐵,鐵在太古代深海中含量豐富,但在淺海則不然。德拉邦說,隕石撞擊引發的海嘯會混合海洋,將這種金屬帶入較淺的區域。撞擊上上層中的紅色岩石顯示了環境的這種變化。
這項研究有助於解釋生命是如何在一顆飽受太空碰撞困擾的年輕星球上開始繁盛的。地質記錄表明,至少每 1500 萬年就會有比殺死恐龍的隕石還要大的隕石撞擊早期地球。德拉伯恩說,生命是有彈性的,但這些影響每次發生時都可能影響生命的演化。
“由於恐龍的滅絕,哺乳動物能夠輻射,如果沒有的話,誰知道我們是否能夠來到這裡?”德拉邦說。太古宙的撞擊可能對繁盛的微生物種類和消失的微生物種類產生類似的決定性影響。
「每一次影響都會產生一些負面影響和一些正面影響,」德拉邦說。