科學(xué)家指出地球曾遭受行星“忒伊亞”撞擊。這一次的碰撞不僅造就了月球,同時還給地球“消毒”,讓地球的生命史比此前預(yù)計提前了1億年。研究發(fā)現(xiàn)普遍共同祖先(LUCA)可能生活在39億年前,當(dāng)時的地球還處在原始階段。
英國科學(xué)家稱行星“忒伊亞”曾撞擊地球孕育了月球
英國科學(xué)家指出地球上的第一批生命在行星“忒伊亞”與地球?qū)ψ埠蟪霈F(xiàn)。這一次的對撞給地球“消毒”,造就了月球,同時還按下地球生命的演化按鈕。由于“忒伊亞”的猛烈撞擊,第一批地球生命出現(xiàn)的時間比以前預(yù)計提前1億年。
通過回顧現(xiàn)今動物的進(jìn)化史,科學(xué)家試圖確定最后的普遍共同祖先(LUCA)的年代。他們發(fā)現(xiàn)這個共同祖先可能生活在39億年前,當(dāng)時的地球還處在原始階段。在發(fā)表于《對話》雜志的一篇文章中,布里斯托大學(xué)古生物學(xué)系博士生霍利·貝特斯闡述了這項研究。
最后普遍共同祖先(LUCA)藝術(shù)概念圖
我們可以插上科學(xué)的翅膀遨游太空,了解整個宇宙的演變史,但我們至今知不道地球上的第一批生命如何以及何時產(chǎn)生。通常情況下,科學(xué)家利用化石記錄,尋找這些問題的答案。不幸的是,古生物學(xué)家意識到尋找化石并非易事,越古老的化石,搜尋難度越大。
當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的歷史超過25億年的化石數(shù)量不多,無法為這種研究提供有力支持。這要歸咎于地球的巖石回收系統(tǒng)。歷史悠久的巖石會被風(fēng)化過程破壞,殘余滲入新巖石。這意味著我們拿到手的任何巖石都非原始狀態(tài),需要我們推斷最初的構(gòu)成。通常情況下,地球巖石并不含有任何生物學(xué)痕跡。即便是我們發(fā)現(xiàn)的罕見化石,往往也很難確定它們的“真實身份”,不能輕而易舉地將它們與任何現(xiàn)代生物聯(lián)系在一起。
行星對撞藝術(shù)概念圖
在進(jìn)行這項新研究過程中,科學(xué)家采用一種新方式創(chuàng)建生命演化時間表。他們利用豐富的現(xiàn)代生物基因數(shù)據(jù)和一個“分子鐘”展開研究。所謂的分子鐘是指通過讀取保存在現(xiàn)存生物基因中的信息,破譯過去的生命演化過程。研究論文刊登在《自然-生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》雜志上。
所有生命都會繼承上一代的基因信息。由于進(jìn)化過程的繼續(xù),這些信息會隨著時間推移發(fā)生改變。這種方式之所以奏效是因為兩種現(xiàn)存物種——例如人類和細(xì)菌——的基因組差異不斷積聚,并且與共同祖先以來的演化時間成比例。
行星撞擊改變了地球的歷史
在這種方式下,化石仍扮演一個至關(guān)重要的角色,充當(dāng)一個粗略指南,幫助科學(xué)家推斷共同祖先的年代。隨后,他們借助分子鐘進(jìn)一步精確他們的估計。研究中,科學(xué)家將現(xiàn)存102種生物的29種基因的分子數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,同時還利用9塊化石作為參照。研究涉及的生物包括細(xì)菌、古生菌(單細(xì)胞微生物)和真核生物(植物和動物等多細(xì)胞生物)。
化石能夠在分析過程中發(fā)揮重要作用,因為它們是生命演化事件的重要物證?;拇嬖谡f明在它們所處年代之前一定存在一個生命譜系。由于可供研究的化石數(shù)量太少,這種方法對重建生命演化史的最初階段至關(guān)重要。
地球,宇宙內(nèi)已知唯一的生命家園
研究人員創(chuàng)建了地球生命起源和進(jìn)化的時間表。不過,對每個節(jié)點(生物樹上的位置)的年代估計帶有很大的不確定性,尤其是最為古老的節(jié)點,因為科學(xué)家所能獲取的數(shù)據(jù)極少,無論是化石還是分子數(shù)據(jù)。隨著更多遠(yuǎn)古化石的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家可以將相關(guān)數(shù)據(jù)加入他們的分析,進(jìn)一步精確時間表。
根據(jù)他們的研究,最后的普遍共同祖先在后期重轟炸期之前就已存在。這個共同祖先是假想的最早期單細(xì)胞生命,即所有地球生命的源頭。后期重轟炸期距今大約39億年,當(dāng)時的地球遭到隕石的猛烈轟炸。相比之下,當(dāng)前普遍接受的最古老生命化石證據(jù)的年代距今35億到38億年。
在后期重轟炸期,地球遭到隕石的猛烈轟炸
已得到證實的最古老化石的年代距今34億年,在格陵蘭發(fā)現(xiàn)的潛在最古老化石距今38億年。有觀點指出在一塊擁有41億年歷史的鋯石中發(fā)現(xiàn)的碳可能來自于生物學(xué)過程,但科學(xué)家尚未證實這一假設(shè)。一些科學(xué)家指出由于隕石的狂轟濫炸讓地球上的所有水蒸發(fā)殆盡,生命不可能挺過后期重轟炸期,最古老的生命祖先一定在之后出現(xiàn)。但根據(jù)最近的一些數(shù)學(xué)模型,生命經(jīng)受住這種嚴(yán)峻考驗的可能性是存在的。
博科園-科學(xué)科普|文:霍利·貝特斯/漫步宇宙/qqtaikong
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