地球上的第一個生命是如何誕生的?

程序猿李巍 發佈 2023-01-17T14:16:41.591958+00:00

到手一本非常有意思的新書《40億年地球生命簡史》,本書主要是講生命如何在地球上誕生和演化。這本書里的觀點非常奇特,在這裡分享幾點書中提到的有意思的知識點。


到手一本非常有意思的新書《40億年地球生命簡史》,本書主要是講生命如何在地球上誕生和演化。這本書里的觀點非常奇特,在這裡分享幾點書中提到的有意思的知識點。


「海球」的形成

在太陽系形成初期,99%以上的物質向中心聚合成為太陽,周圍還有一些分散的物質碎片圍繞著太陽旋轉,由於很長一段時間的碰撞和引力作用,分散的碎片逐漸聚合成了八大行星,經過了很長時間物質逐漸冷卻凝固形成了最初的地球

初始的地球,在繼續旋轉和凝聚的過程中,由於本身的凝聚收縮,溫度不斷增高,其內部甚至達到熾熱的程度。這時候的地球可以形容為一個炙熱的熔岩火球,重物質就沉向內部,形成地核和地幔,較輕的物質則分布在表面形成地殼。最初的地殼較薄,地球內部溫度又很高,此時的地球表面火山爆發頻繁,從火山噴出的氣體構成地球周圍大氣環境。

由於地球不斷的向外輻射熱量,灼熱的表面逐漸冷卻下來,之前從地球表面擴散到天空中的水,凝結成雨點降落到地面,這個過程持續了許多億年,最終形成了原始海洋。在降雨過程中,氫、二氧化碳、氨和烷等氣體被帶入到原始海洋中。

海底熱泉

在海底的地球表面裂縫處,能噴發出經地熱加熱的水,這被叫做海底熱泉,其原理和火山噴泉類似,噴出來的熱水就像煙囪一樣,發現的熱泉有白煙囪、黑煙囪、黃煙囪。深海熱泉通常位於火山活躍地帶,那裡熾熱的岩漿離表面殼層非常近,深海熱泉能夠在海底形成煙囪層層堆疊的形狀,歸因於熱水中的很多溶解礦物質(如硫化物)的結晶作用。

另外一種海底熱泉並沒有火山作用或岩漿參與其中,而是由海水和新露出的岩石作用產生。海水不只會滲透,還會跟新生岩石發生實實在在的反應,嵌入其中並改變岩石結構,海水滲透會讓岩石膨脹,進而崩解成小塊,而碎裂成小塊的岩石則更利於海水滲透,然後再崩解,如此周而復始。

隨著海底板塊移動,這些含水的岩石最終會有部分被壓入地底回到地幔,然後被加熱。海水與地幔里岩石發生的反應,會釋放出熱能,並且同時產生大量氣體,因為海水的主要成分是「水」,所以排放最多的氣體自然就是氫氣。熱能和氣體要從地幔上升至地殼表面,需要找通路冒出來,於是形成了第二種熱泉系統,這種熱泉結構非常複雜,雕飾著許多小氣泡或小空腔,這是溫暖的鹼性液體冒出來後,遇到上方冰冷的海水沉澱所形成的構造,這類海底熱泉稱之為「鹼性熱泉」。

地球上第一個生命居然是一塊石頭

在20世紀80年代,在愛爾蘭泰納夫發現的一塊3.5億年前的岩石化石,這塊化石促使羅素開始思考生命起源的問題。他在電子顯微鏡下面,細細觀察這個充滿氣泡孔洞的熱泉岩石切片時,注意到有些空腔的大小跟有機細胞的尺寸差不多,直徑約0.1毫米或更小一點,它們彼此連接形成迷宮一樣的網絡。

羅素推測當鹼性熱泉冒出,並混入上方酸性海水時,就會形成這種「礦物細胞」,而很快他在實驗室里通過混合酸鹼物質也造出了類似的多孔岩石構造。1988年他刊登在《自然》上的一篇論文裡指出,鹼性熱泉所形成的多孔岩石構造是孕育生命的理想場所。這些結構裡面的小空腔,可以很自然地聚集有機分子,而富含硫鐵礦物的空腔壁(比如四方硫鐵礦)有很強的催化能力,足以支持複雜的化學反應。

地球上的生命之祖應該不是一個自由生活的細胞,而是由礦物細胞組成的岩石迷宮:她靠著鐵、鎳和硫所組成的催化劑牆壁,以及天然的質子梯度而生存。地球上第一個生命是一個多孔的石頭,在裡面一邊合成複雜的分子,一邊產生能量。


創作不易希望朋友們點讚,轉發,評論,關注!

您的點讚,轉發,評論,關注將是我持續更新的動力!
CSDN:
https://blog.csdn.net/li_man_man_man
今日頭條:
https://www.toutiao.com/article/7149576260891443724

關鍵字: