39億年前,一場持續了千萬年的大雨,孕育了地球最原始的生命

一場大雨

如果有一天我們能發明一臺時光機器,得以讓我們穿越時空回到45.5億年前地球剛形成時的樣子,估計沒有一個人願意回去,原因是因為當時的地球更像是一個煉獄。

39億年前,一場持續了千萬年的大雨,孕育了地球最原始的生命

地球的形成是由無數個隕石的撞擊形成的。由於撞擊釋放的能量非常巨大,以至於在地球剛形成時,其溫度達到了1200攝氏度,沒有氧氣,沒有水源,只有熔融的岩漿,如果我們站在此時的地球上,我們要會被高溫燙死,要麼會被這裡的毒氣毒死或者因缺乏氧氣而死亡。

39億年前,一場持續了千萬年的大雨,孕育了地球最原始的生命

在地球形成後大約5-6億年裡,也就是在39億年前,地球又遭受了一場大規模小行星、隕石的撞擊,這些隕石以及小行星中含有極其稀少的水,但是,這場撞擊持續了大約2000多萬年,這些小行星為地球運來了大量的水。

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除此之外,地球在形成時也自帶了一部分水,但由於地球剛形成時溫度極高,導致這些水無法以液態的形式存在在地球上,而是以水蒸氣的形式存在,這些水蒸氣一部分逃逸出了地球,但大多數水蒸氣受到地球引力的束縛,被牢牢地鎖在了地球大氣層周圍。

隨著地球表面溫度逐漸冷卻,大氣層中的水蒸氣得以凝結成雨,落在地球表面。不過此時的地球溫度依舊很高,大約70-80攝氏度左右。高溫環境會使得水更容易被蒸發,而蒸發後的水蒸氣又會凝結成雨,降落在地球表面。就這樣,當時的水不停的在液態-氣態之間轉換。

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當時的地球環境是高溫、多雨的天氣,就像是如今的熱帶雨林一樣經常下雨,只是在39億年前,地球上的水汽迴圈更為迅速,這場雨持續了大約上千萬年的時間。當然我們必須要說,並不是這場雨一直下,從未停止過,而是經常下雨,晴天比較少見。比如:熱帶雨林高溫多雨,但也會出現陽光。

這場持續了上千萬年的雨最終匯聚在了地球表面,形成了原始海洋,然而此時的地球還毫無生機,但在海底之下,地球上最為原始的生命卻悄悄地在這裡形成了。

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生命起源

在地球出現原始海洋之後,在海洋的熱泉口附近,生命在這裡悄悄誕生了。

海底熱泉口又被稱為海底煙囪,這些煙囪有些噴發“白色的煙霧”,被稱之為“白煙囪”;有些噴發“黑色的煙霧”,被稱為“黑煙囪”。

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事實上,這裡噴發的並不是煙霧,而是相當於火山口,這裡常年噴發著來自地底灼熱的硫化物,當它們與冰冷的海水凝結在一起時,就形成了類似於煙霧的效果。

這些煙霧噴發的物質相當蓬鬆多孔,它們不斷堆積在火山口附近,形成了一個個高聳的“煙囪口”。1977年深海潛艇阿爾文號在加拉帕加斯群島執行任務,就在那裡發現了海底熱泉口。

海底熱泉口遠離陸地表面,長年沒有接受陽光照射。而且,這裡溫度異常之高,常年維持在300-400攝氏度之間,並且存在著強酸強鹼,按理說這裡應該是荒蕪一片,然而阿爾文號卻發現這裡生機勃勃。不僅有許多古細菌,還有小型蝦類、節肢動物以及紅短管狀蟲等各種生物。

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面對這一景象,就連科學家們都困惑了,畢竟海底熱泉口無法照射到陽光,既然如此,那生物賴以生存的能量來自於哪裡呢?

阿爾文號採集了這裡的岩石,科學家對這些岩石研究後發現,這些岩石中含有非常多的孔洞,孔洞直徑大小剛好和單細胞大小相同,而且還發現了許多有機物。

後來,科學家們研究後發現這裡可能是地球生命起源的地方,並提出了一個假說:海底熱泉口假說。

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科學家們認為,在海底熱泉口附近,一些物質可以在高溫之中通過化學反應的方式形成有機物氨基酸,這一點米勒實驗曾經驗證過。

只是氨基酸並不是生命,但在機緣巧合之下,這些氨基酸隨機組合進入了熱泉口岩石上的孔洞之中,由於孔洞直徑非常小,所以氨基酸難以逃逸出去,而它們隨機組合在一起後,有非常少的一部分就形成了非常原始的生命。這些原始生命並不是利用太陽提供能量,而是海底熱泉口持續不斷地向外噴發高溫物質。

由於海底熱泉口常年向外噴發地幔層的高溫物質,使得這裡與冰冷的海水之間形成了豐富的氫離子濃度差,原始生命就利用氫離子濃度差帶動ATP生產能量,從而存活下來。

39億年前,一場持續了千萬年的大雨,孕育了地球最原始的生命

儘管原始生命沒有細胞膜,也沒有遺傳物質,甚至它們存活的時間也不長,但它們就是這樣隨機組合地生活著,大多數的存在都毫無意義,直到有一天,有一個生命在機緣巧合之下擁有了RNA作為遺傳物質,從而實現了將自己的基因傳遞下去,這就是RNA世界假說。

在又一次的機緣巧合之下,原始生命擁有了細胞膜,擁有細胞膜能夠讓它們脫離海底熱泉口,朝向海洋其他地方游去,至此,原始生命就這樣誕生了,而如今的我們都是這群原始生命的後代。

39億年前,一場持續了千萬年的大雨,孕育了地球最原始的生命

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