地球轨道的变化为生命在“雪球地球”期间生存提供了机会
尽管地质和天文灾害给生命带来了许多挫折,但我们知道只有一次灾难让科学家们怀疑地球为何没有被彻底消灭。这就是?? 7 亿年前,地球非常寒冷,甚至赤道都被厚厚的冰雪覆盖。然而,生命不仅幸存了下来,其最大的多样化爆发也发生在冰雪消退后不久。一项新的研究提供了证据,证明地球是因地球轨道的变化而得以拯救的,这种变化至今仍然存在。
世界各地的岩石中都发现了雪球地球的证据,表明当时曾发生过冰川作用。然而,这一事件过于极端,一些地质学家怀疑我们是否误读了这些迹象。
“雪球地球理论面临的最根本挑战之一是生命似乎已经存活下来,”他说托马斯·格农博士南安普顿大学的陈述“所以,要么这件事没有发生,要么生命以某种方式避开了严重冰川期的瓶颈。”自然通讯格农和合著者表明,雪球地球是真实存在的,但其中的变化为生命提供了生存的机会。
雪球地球并不是一个短暂的冬天,单细胞生物在冰冻后才解冻。人们认为它持续了大约 5000 万年。这并不意味着当时没有变化。当时南澳大利亚弗林德斯山脉的岩石在富含铁和富含二氧化硅的物质之间交替沉积。当时,澳大利亚位于赤道附近——如果有什么地方可以穿过雪球地球而不完全冻结,那就是那里。
“铁元素来自海底热液喷口,”格农说,“通常情况下,大气会立即氧化任何铁元素,因此带状铁层通常不会堆积。但在雪球期间,由于海洋与空气隔绝,铁元素得以堆积,足以形成带状铁层。”
然而,如果冰阻止氧气到达海洋,那么富含二氧化硅的带就需要解释。
论文第一作者、中国科学院罗斯·米切尔教授说:“这些高度变化的岩层似乎表现出与冰盖前进和后退相关的气候周期非常相似的循环。”
就像今天的富含铁的沉积物一样,弗林德斯岩石提供了它们沉积时的磁场记录,这反过来又表明了地球轴的倾斜程度。就像地球轨道和倾斜角度的变化一样,被称为,在冰河时代和间冰期之前,作者得出结论,这些变化导致了雪球地球的间歇。岩石保留了米兰科维奇循环的清晰记录,表明它们不仅在当时存在,而且改变了地球的气候,足以让气流通过。
米切尔告诉 IFLScience,目前还不确定是否有水体在未结冰的情况下幸存下来。或者,陆地上冰川的涌动和消退可能在遇到海洋时形成“断层”,冰层破裂,空气通过。对于生命形式来说,后者可能是一个不稳定的居住地,但也许这就是它们所需要的一切。无论如何,米切尔告诉 IFScience,“正是这种动态让生命得以生存。”一个近乎静止的世界不会如此友善。
分子钟告诉我们一些多细胞生命的关键基因,例如,在雪球地球之前就已存在,但此后不久,第一批复杂生命的化石证据就大量出现。米切尔告诉 IFLScience:“你需要两样东西:基因进化和生态条件。”雪球地球的终结使海洋充满了冰川磨损的岩石中的营养物质,使生命从勉强维持到大量爆发。
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