早期地球沒有氧氣,當時的生物怎麼活下來的?科學家終於搞清楚了

火星人 2020/09/30 檢舉 我要評論

不得不說,生命真的是宇宙中的一個奇跡。直到今天,在直徑達到940億光年的宇宙中,科學家們仍然沒有發現地球以外的任何星球有任何生命的痕跡。

根據目前人類所掌握的知識,一顆星球想要孕育生命,必須要有合適的溫度、具有能夠遮罩宇宙輻射的大氣層、能夠支持新陳代謝的水和氧氣、以及長時間保持這些條件的穩定環境。即便如此,這些因素加在一起也不等於生命的出現,只有在機緣巧合的情況下,一些複雜的分子結合起來,才有可能形成生命。

另一方面,一旦生命形成,它們似乎又能夠表現出驚人的適應性和調整能力。隨著氣候的變化,它們也會發展出不同的形式以延續自己的種族,這令人非常驚訝。

雖然地球已經提供了相對十分宜居和穩定的環境,但它還是會出現一定程度上的氣候劇變,這是不可避免的。但是在差不多40億年的歷史上,生物從來沒有因為這些劇變而徹底滅亡,它們始終能夠在一次次的打擊中復興,這也是它們適應能力的一個鐵證。

從寒武紀生命大爆發到現在的差不多5.4億年的時間裡,地球經歷過至少5次恐怖的環境劇變,帶來了5次生物大滅絕事件。這些事件足夠恐怖,但是和早期的地球相比仍然是小巫見大巫。在最早期的地球,甚至連我們呼吸所必需的氧氣都沒有。令人驚訝的是,我們的最遠古祖先正是在這個時期中一路走來,才繁衍出了今天這樣繁華的地球生態圈。

對於這個現象,科學家們一直非常好奇:如今我們在尋找地外生命的時候,都會把氧氣作為重要的參考標準,那麼早期地球的生物們又是如何在沒有氧氣的環境下生存下來的呢?

這個問題困擾了科學家很長的時間,直到最近,他們似乎終於找到了答案。在太平洋的東海岸,有一處世界聞名的沙漠,那就是智利的阿塔卡馬沙漠。這裡不僅有驚人的美景,還有著許多科研的機會。科學家不僅在這裡建立了大量的天文望遠鏡,探尋宇宙最深處的秘密,也在這裡找到了解答地球生命之謎的鑰匙。

在這片沙漠中,有一個名叫Laguna La Brava的地方,這裡有一個永遠都沒有氧氣的低鹽湖泊,我們所說的「鑰匙」,就隱藏在這個湖泊裡。儘管完全沒有氧氣,但這裡依然有生命存在。這是一種微生物,呈紫色,它不僅不需要氧氣就能生存,甚至還能進行光合作用。多年以來,有一群科學家一直在這裡對它進行研究,試圖解開困擾人類多年的秘密。

來自康乃狄克大學的地球科學家Pieter Visscher說:「我從事微生物墊的研究已經有差不多35年的時間了,這個系統是我目前所知地球上唯一能完全在沒有氧氣的環境下正常運行的微生物墊。」

微生物墊這個結構,在地球上已經存在至少35億年的時間了。它們是細菌和很多古生菌的一種膜結構,用於將細胞內的物質和外界環境隔離開來,對於這些微生物來說至關重要。但是在它存在的前10億年時間裡,地球上都沒有足夠的氧氣供它們運行。那麼,當初那些遠古微生物到底是怎樣來這樣極端的環境下生存下來的呢?

長期以來,科學家都認為:在沒有氧氣的時代,早期生物可能會把鐵或者是氫、硫當作替代品來完成必需的生理過程。但是,近些年來,在加利福尼亞的瑟爾斯湖和莫諾湖這兩種含鹽度超高的湖泊中,科學家們發現了一些非常極端的生物,它們竟然可以靠砷來進行新陳代謝。

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