地球早期生命环境的演化
地球生物圈的演化阶段
地球生物圈的演化阶段
地球生物圈的演化阶段可以概括为以下几个阶段：
1、生命起源与早期生命阶段：地球上的生命最早出现在太古宙时期，大约距今38亿年前，当时地球上的环境适合生命的存在。
这一时期，地球上出现了最早的生命形式，如微生物。
始太古代是单细胞生命出现的时期，这一时期的生命以厌氧的单细胞生命为主，地球大气几乎不存在氧气。
2、多细胞生物繁盛与后生动物时代：新元古代是生物圈演化的重大飞跃，这一时期多细胞生物的繁盛以及末期后生动物的出现，标志着生物圈演化的一个重要阶段。
3、寒武纪生命大爆发：寒武纪期间，地球上的生物种类和数量发生了爆炸性增长，被称为寒武纪生命大爆发。
这一事件不仅改变了生物的多样性，也对地球生态系统的演化产生了深远的影响。
4、大灭绝与辐射期：显生宙历史上经历了五次生物大灭绝，这些大灭绝是生物多样性在非常短的地质时间内消失的过程。
其中一次灭绝发生在6500万年前，与地球上的造山运动有关，导致了沼泽减少和气候变冷。
辐射期是大灭绝后生物演化的高潮，新的生态系统已经完全建立并不断完善，环境变得适宜各类生物的生存。
5、人类活动与生物圈演化：人类进入文明阶段后，生物圈的进化越来越受人类活动的影响和控制，人类文化与生物的进化相互作用、相互制约。
大约200万年前，人类开始使用石质工具，开启了漫长的旧石器时代；大约25万年前，人类通过智慧成为生物圈的主宰者。
6、现代生物圈：人类活动对地球生物圈的影响持续至今日，人类在生物圈内建立了自己的圈子——人类圈，这标志着地球生物圈进入一个新的演化阶段。
元古宙地球环境和生命演化史
元古宙地球环境和生命演化史1. 元古宙概述元古宙，这个名字听上去有点深奥，不过别担心，咱们慢慢聊。
这一时期大约发生在 25 亿到 54 亿年前，地球刚刚从大爆炸后不久开始稳定下来。
其实，元古宙就是地球历史中的一个“过渡期”，就像一场漫长的修整，为地球后来的繁荣铺平道路。
2. 元古宙的环境2.1 地球的形成在元古宙初期，地球还是个“年轻小伙子”，环境可是蛮恶劣的。
刚刚形成的地球，地壳还不稳定，常常会有火山喷发，甚至有些地方根本没有固态的地壳，都是熔岩和火山灰。
可以想象，那时候的地球简直像是个大烤炉。
2.2 大气的变化不过，事情慢慢开始有了变化。
最初，地球的大气层里几乎没有氧气，主要由二氧化碳、氮气和一些其他气体构成。
随着时间的推移，地球上的微生物开始逐渐改变这种状况。
一些古老的细菌开始进行光合作用，把二氧化碳转化为氧气。
你可以想象，这就像是一场大规模的“氧气革命”，为后来生命的发展奠定了基础。
3. 元古宙的生命演化3.1 早期生命的诞生在这段时间里，生命也开始在地球上“慢慢露出头角”。
最早的生命形式是微小的单细胞生物。
它们的出现就像是生命的“萌芽”，虽然当时它们非常简单，但却是地球上生命的第一个开端。
这些微生物在最初的环境中顽强地生存着，不断演化、进化，为后来的复杂生命形式打下了基础。
3.2 生命的多样化随着时间的推移，元古宙的生命逐渐变得更加复杂。
一些多细胞生物开始出现，这些生物不仅仅是单个细胞的“聚会”，而是形成了初步的组织和器官。
虽然这些生物还远没有发展到像我们今天看到的植物和动物，但它们的出现标志着生命的多样性开始“开花结果”。
可以说，元古宙就像是生命演化的“育苗阶段”，孕育了未来所有生命形式的雏形。
4. 结束与过渡元古宙结束后，地球进入了一个新的时期——寒武纪。
在这一时期，生命的爆发式增长将地球变成了一个繁忙的生命乐园。
不过，元古宙的“幕后故事”永远不会被忘记。
它是地球生命的起点，是那个“青涩年代”的见证。
地球演变史的五个阶段
地球演变史的五个阶段地球演变史可以分为五个阶段，每个阶段都是地球上生命的演化和环境的变化。
下面将详细介绍这五个阶段，以帮助读者更好地理解地球的演化历程。
第一个阶段是地球的形成阶段。
大约在46亿年前，宇宙中的尘埃和气体开始聚集在一起，形成了太阳系。
地球是太阳系中的第三颗行星，形成于约45亿年前。
在这个阶段，地球的表面温度非常高，有大量的火山活动和陨石撞击。
然而，随着时间的推移，地球逐渐冷却下来，形成了现在熟悉的地球。
第二个阶段是地球的原始大气阶段。
在地球形成后的数百万年内，地球被一个由水蒸气、氨气和甲烷组成的原始大气层所环绕。
这个大气层中没有氧气，但有着丰富的二氧化碳和水蒸气。
在这个阶段，地球上的生命还没有出现，但是一些简单的有机分子通过化学反应形成了。
这为后来的生命演化提供了基础。
第三个阶段是地球的生命起源和早期生命的发展阶段。
在约40亿年前，地球上出现了最早的生命形式，这是通过化学反应在水面上形成的。
这些早期的生命形式是单细胞的微生物，如原核细菌和古菌。
它们在水中生存，并通过化学反应获取能量。
随着时间的推移，它们逐渐进化为更加复杂和多样化的生命形式。
第四个阶段是地球的氧气积累阶段。
大约在23亿年前，一些最早的光合作用细菌开始出现。
它们通过利用太阳能将水和二氧化碳转化为能量和氧气。
随着光合作用的扩大，地球上的氧气逐渐积累起来，形成了现在的大气层。
这个阶段标志着地球上出现了更多的复杂生物，如海藻和叶绿素细菌。
最后一个阶段是地球的多样化生态系统阶段。
大约在6亿年前，地球上的生物种类开始迅速增加。
在这个阶段，海洋中出现了早期的多细胞动物，陆地上也开始出现了植物和动物。
随着时间的推移，地球上形成了各种生态系统，包括森林、河流和海洋。
这个阶段也见证了大规模的物种灭绝和新物种的出现。
直到今天，地球上的生态系统仍在不断变化和演化。
地球的演变史是一个复杂而精彩的故事，它让我们了解了地球上生命的起源和演化过程。
通过研究这五个阶段，我们可以更好地了解地球的过去，也可以更好地保护和维护地球的未来。
不同地质时期地球上生命演化路径分析
不同地质时期地球上生命演化路径分析人类对地球上生命演化的研究已经有数个世纪的历史，逐渐揭示了地球上生命从简单到复杂的演化过程。
地球的历史可以分为不同的地质时期，每个时期都发生了不同的地质事件和生命进化。
本文将分析不同地质时期地球上生命演化的路径。
1. 前寒武纪时期在地球形成之初的数十亿年里，主要是以原核生物为主导。
这些原核生物是最早出现的生命形式，包括细菌和蓝藻等。
它们通过光合作用从太阳中获取能量，并且是生命演化的起点。
2. 寒武纪时期寒武纪时期发生了地球历史上最重要的生命进化事件之一——寒武纪爆发。
这个时期是生物多样性大爆发的开始，出现了多细胞生物。
在海洋中，出现了各种底棲生物和浮游生物，如三叶虫、腕足动物等。
这些生物的出现标志着生命从原核时期向多细胞时期的过渡。
3. 泥盆纪时期泥盆纪时期是陆地生物的兴盛时期。
在这个时期，出现了陆生植物，并且陆地上的昆虫类别也繁多。
此时的植物和昆虫开始了相互依存、互利共生的生态关系。
此外，还出现了第一批两栖动物和爬行动物，它们能够适应陆地环境。
4. 二叠纪时期二叠纪时期是爬行动物的全盛时期。
这个时期的爬行动物有各种形态，有的适应了陆地生活，而有的则以水中繁衍和生活。
在这个时期，陆地上的植被也变得更加丰富多样，为爬行动物提供了丰富的食物来源。
此外，还出现了各种生物类群的重要分支，如哺乳动物等。
5. 三叠纪时期三叠纪时期是恐龙的鼎盛时期，也是爬行动物的全盛时期。
在这个时期，陆地上的植被进一步繁茂，为恐龙提供了丰富的食物来源。
恐龙类群的繁盛推动着生态系统的演化和适应。
然而，三叠纪晚期发生了一次大规模的灭绝事件，导致了恐龙的灭绝，为哺乳动物的崛起创造了条件。
6. 白垩纪时期白垩纪时期是恐龙灭绝和哺乳动物崛起的时期。
在恐龙大规模灭绝之后，哺乳动物开始逐渐占据陆地生态系统的主导地位。
此时期哺乳动物的体型逐渐增大，开始了中型和大型哺乳动物的时代。
与此同时，鸟类也逐渐发展成为一支重要的类群。
简述生命的起源和演化过程
简述生命的起源和演化过程生命的起源是一个令人着迷且备受争议的话题。
尽管科学家们还没有完全揭示生命起源的所有细节，但通过对化石记录、遗传学和实验室研究的综合分析，我们对生命起源和演化过程有了一些基本的了解。
据科学家们的研究，生命起源于大约40亿年前的地球上。
最早的生命形式可能是单细胞生物，它们由简单的有机分子组成，如氨基酸和核苷酸。
这些有机分子可能在地球上的原始环境中通过化学反应形成，如闪电、火山喷发和紫外线辐射。
在早期地球上，这些有机分子逐渐组合形成更复杂的分子，如蛋白质和核酸。
这些分子可能在水中形成了原始的细胞，这些细胞具有基本的代谢功能和自我复制能力。
这些原始细胞可能是生命起源的关键。
随着时间的推移，这些原始细胞逐渐演化并形成了不同的生命形式。
通过突变和自然选择，一些细胞逐渐发展出更复杂的结构和功能。
这导致了多细胞生物的出现，如海藻和海绵。
随着时间的推移，生物的多样性不断增加。
在地球上的各种环境中，不同的生物适应了不同的生存条件，并发展出了各自独特的特征和生存策略。
这导致了生物界的广泛多样性，包括植物、动物和微生物。
除了自然选择，基因突变和基因交流也是生命演化的重要驱动力。
基因突变是指基因组中的变异，这些变异可以导致新的特征和适应性。
基因交流是指不同个体之间的基因传递，这可以促进基因的多样性和演化。
生命的演化过程是一个持续不断的过程。
通过数百万年的时间，生物逐渐适应了不同的环境，并发展出了各自独特的特征和生存策略。
这导致了生物界的丰富多样性，每个物种都在不断适应和演化。
总结起来，生命的起源和演化是一个复杂而精彩的过程。
尽管我们还没有完全揭示生命起源的所有细节，但通过科学研究和实验室研究，我们对生命起源和演化过程有了一些基本的了解。
随着科学技术的不断进步，我们相信将来会有更多的发现，揭示生命起源和演化的更多奥秘。
地球的生命起源和演化过程
地球的生命起源和演化过程地球是我们人类唯一可居住的家园，拥有丰富的生物资源和多样的生态系统。
然而，地球的生命并非一蹴而就，而是经历了漫长的演化过程。
本文将从地球的生命起源、地球的早期生命、生命的进化以及生命的多样性等方面来探讨地球生命的起源和演化过程。
一、地球的生命起源科学家普遍认为，地球的生命起源于大约40亿年前的原始海洋。
在这个时期，地球上的环境充满了各种有利于生命产生的化学物质，如氨、甲酸、乙醇等。
这些化学物质在不断的物质交换和化学反应中，终于形成了最早的原始有机物，如氨基酸、核酸等。
二、地球的早期生命在地球形成之初，由于地球的极端环境，如高温、高压等，生命的出现非常困难。
然而，随着地球的温度逐渐降低、海洋的形成，地球上出现了最早的原始生命，即古细菌和蓝藻菌。
古细菌和蓝藻菌是地球上最早的生命形式，它们生存在海洋中，能够利用光合作用产生能量，并且能够将二氧化碳转化为氧气。
这使得地球的大气层中开始出现了氧气，为后来的生命进化提供了重要的条件。
三、生命的进化随着时间的推移，地球上的生物也逐渐发生了改变和进化。
最早的细胞逐渐演化成更复杂的生物结构，出现了真核细胞。
真核细胞具有细胞核和细胞器，使得生物的结构和功能更加复杂。
在地球上的生命进化过程中，还出现了一系列的主要事件，包括地球上的第一次大规模灭绝事件、生命的陆地化以及生命的多样化等。
这些事件使得地球上的生物逐渐多样化，并形成了今天丰富多样的生物群落。
四、生命的多样性地球上的生物多样性是指地球上各种不同物种的数量和种类的丰富程度。
地球上的生物多样性极为丰富，包括植物、动物、微生物等各种生物类别。
这些生物在进化的过程中，适应了各种生态环境，形成了独特的特征和生物适应能力。
地球上的生物多样性对于维持生物圈的平衡和生态系统的稳定起到了重要作用。
生物多样性的丧失将导致生态系统的崩溃，对人类的生存和发展产生不可估量的影响。
总结地球的生命起源和演化过程是一个漫长而复杂的过程。
生命起源于地球的早期化学演化过程
生命起源于地球的早期化学演化过程生命在地球上的起源一直是科学界的一个长期课题，也是人类探索的一个永恒话题。
科学家们通过对古生物化石的研究、实验模拟和理论推测等方式，逐渐揭开了生命起源的神秘面纱。
地球的早期化学演化过程被认为是生命起源的重要环节之一。
在距今约40亿年前的地球上，充满了各种各样的元素和化合物。
当时的地球环境充满了火山活动、雷电、流动的水以及丰富的化学物质等。
这样的环境提供了必要的条件，使得地球上的非生命物质逐渐演化为生命的前体。
早期的化学演化过程中，最基础的元素和化合物相互作用，产生了一系列的有机分子。
研究表明，一些常见的有机物质，如氨、甲烷、乙烷、乙醛等，在早期地球环境中是存在的。
这些有机物质通过各种自然反应，逐渐形成了更为复杂的分子结构，如氨基酸、核苷酸等。
氨基酸是生命中重要的分子，它们是构成蛋白质的基本组成部分。
实验表明，氨基酸可以通过模拟早期地球环境中的条件，如高温、高压、电击等，自发地合成出来。
这也说明了地球早期的环境为生命的起源提供了必要的条件。
除了氨基酸，核苷酸也被认为是生命起源所必需的分子。
核苷酸包含了五碳糖、有机碱基和磷酸基团，它们可以通过一系列化学反应合成出来。
实验结果显示，一些简单的有机分子在地球早期的环境中可以自发地合成成为核苷酸。
除了有机分子的合成，还存在着其他重要的化学过程。
例如，核酸的复制是生命中重要的过程，它使得基因信息可以传递和复制。
实验研究表明，一些短链核酸片段可以在适当条件下进行自我复制。
这也进一步说明了地球早期的环境为生命的起源提供了基础。
此外，一些单细胞微生物被认为是早期生命的起源，它们具有简单的细胞结构和代谢功能。
这些微生物在早期地球上的海洋和热泉等环境中生活，并逐渐发展出复杂的生物体系。
这些早期微生物的存在为生命的进化奠定了基础，并成为了日后各类生物的祖先。
尽管科学家们已经在实验室中成功模拟出了一些早期化学演化过程，但是生命起源的具体细节和机制仍然存在许多未解之谜。
原始生命的起源与演化历程
原始生命的起源与演化历程人类一直以来都追寻着生命的起源，尝试解读生命的本质。
然而，追溯到生命的起源，我们却很难得出确切的结论。
据科学研究，地球上最早的生命形式诞生于约38亿年前的原始地球上。
那么，原始生命的起源与演化历程是什么样子的呢？一、生命起源的学说关于生命起源，科学界提出了不同的学说，分别是化学进化学说、地质与化学进化学说、天体生命起源学说、外源说等。
其中，化学进化学说认为最早的生命形式是通过一系列的化学反应而诞生的。
这一说法得到了现代学派的广泛支持。
而地质与化学进化学说则是认为，生命的起源与地球原始环境的特殊性密切相关。
对于天体生命起源学说，一些学者认为生命是被宇宙射线激活后在地球上产生的。
而外源说则认为，生命是从外太空中袭来的。
二、早期生命的演化史生命产生之后，随着时间的推移，它也在不断地进化。
在这个过程中，生命形式越来越复杂，越来越多样化。
最早的原核生物出现在约37亿年前。
这些生物是单细胞的，没有明显的细胞器和真核结构。
此后，约15亿年前，真核生物开始出现。
真核生物具有明显的细胞器和真核结构，并分化出了真核细胞和叶绿体。
在此基础上，叶绿体继续进化为相对独立的蓝藻细胞。
而细胞内共生现象使得蓝藻细胞进化出了叶绿体，形成了植物类生物。
随着生物的不断演化，越来越多的生物种类在地球上出现。
约5亿年前，生命出现了显著的分化，大量家族消失，恐龙和特大型动物类结构出现。
现今，地球上已知的生物种类超过了150万种。
三、生命的演化机制生命的进化是由遗传变异所驱动的。
遗传变异是指生命体内基因的自发突变，同时通过遗传基因在下一代中传递，推动生命不断进化。
在这个过程中，自然选择起着至关重要的作用。
适应环境的生物能够更好地繁殖，繁殖下一代时会传递他们适应环境的优良基因，这也意味着适应环境的基因会逐渐留存下来。
与此同时，对于环境不适应的基因，生物体会逐渐淘汰它们。
这样，环境适应性较强的生物将会有更多的机会生存下来。
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地球早期生命环境的演化关键词：早期生命天体撞击全球大冰期摘要:地质记录告诉我们,在地球约46亿年的整个历史中经历了无数次大大小小的劫难,其中在地球生命处于起源和早期演化阶段的前寒武纪,首先是―狂轰滥炸‖ ,4. 5 亿～3. 8 亿年前由太阳系形成时留下的岩石体———小行星仍不断撞击着地球并烧焦了整个地球;后来的―雪球‖ ,2. 2亿～1. 8亿年及大约6亿年前也许是大气中氧气的增加或Π 和二氧化碳或Π 和氨气或Π 和甲烷等温室气体的缩减,使我们的星球进入冰封期。
显然,生命挺过了所有的磨难,并以柔克刚的脱颖而出,甚至与环境相互作用共同向高级阶段演化。
在至少38 亿年前,随着―狂轰滥炸‖ 的停止,原始的生命也许已出现在地球上;到大约5. 8亿年前, ―雪球‖ 刚结束,新元古代末期的埃迪卡拉大辐射和早寒武纪生命大爆发就接接踵而来,似乎早期地球生命大的进步性演化都是由大的劫难诱发的。
1 概述地球早期生命及其环境的研究是当今国际地质科学、生物科学及环境科学共同关注的热点之一。
近年来随着人类对地球环境问题的日益重视,从更深层次解释生命与环境之间的相互关系就显得格外重要。
地层古生物学研究告诉我们,现在繁盛于地球的各种众多高等的复杂生命类型其实是由低等的简单有机体经历了漫长地质时期的进化和分异的结果。
化石记录显示,地球生命的许多重大的演化都发生在寒武纪以前的地球早期阶段,并与当时的环境戚戚相关。
因此,地球早期生命环境的研究,对于我们深入了解地球环境在地质历史上的演化过程及对地球生命演化所起的重要作用,进而为我们保护赖以生存的环境提供有益的启示和参考,有着特殊重要的意义。
2 早期生命的环境已知地球形成于约46亿年前,它的幼年是不解之谜最多的时期,其地质纪录不但非常模糊,而且还大多被几十亿年的板块构造作用和侵蚀作用所消除。
然而,地球历史最初的10亿年中,早期的生命扰动可能就已存在,有机分子系统可能已经在自我复制,并从化学反应和太阳辐射中获得能量。
美国哈佛大学地球化学家Heinrich D. Holland[1 ]通过对阿基利亚岛(Akilia Island) 条带状铁质岩组(Banded Iron F ormations ,简称BIFS) 中的δ 13C值测定,甚至认为地球生命的存在超过38. 5亿年。
由于早期生命的化石极其稀少,而且还被结晶作用破坏,许多研究生命起源的学者们转而求助于地质学。
希望弄清地球最初有生物居住时其表面及大气的状况。
为了揭示最初的生命是什么样子,人们运用了各种技术手段,想从长期找不到化石的古太古代岩石中索取更多的与生命有关的信息。
并在实验室里努力探索早期生命可能相似的化学反应过程或根据现代生物的基因去推理其遗传性质。
尽管如此,地质学研究仍然离不开各种丰富的想象力,甚至包括拔着自己头发升空的假说。
结合现代天文学研究的成果,目前地质学界普遍接受的看法是,地球形成后最初的5 亿年,狂轰滥炸般的天体撞击使整个地球异常的灼热,以致于一些学者认为:生命最初的发展也许并不在地球上,而是可能在地球以外的某个温和的世界,由彗星捎带到地球上来的。
狂轰滥炸般的天体撞击停止后,地球可能又会遇到新的磨难。
年轻的太阳虚弱而冷漠,使地球长期徘徊于冰封—准冰封状态,像个―雪球‖ 。
此外,氧气开始在大气圈泛滥,一方面加剧了地球的冻结,另一方面也威胁着厌氧的最初生命。
目前流行的看法认为,地球早期生命经历的最主要的两大磨难就是―狂轰滥炸(HeavyBombardmen t)‖ 和―雪球(Snowball Earth)‖,其中可能分别包含若干个百万年的间歇期,使生命得以喘息和恢复。
这些重大地质事件的记录,已经或正在被地球化学、岩石学、地层学及古生物学研究陆续发现。
显然,生命在所有这些劫难中存活下来,不但得以演化发展,而且还改造了自身所处的环境。
2. 1 ‖ 狂轰滥炸‖美国斯坦福大学地球物理学家Norman H. Sleep 和国家航空航天局(NASA) 阿莫斯研究中心的行星物理学家K evin J . Zahnle[2 ]认为,在距今46亿～38亿年期间,尤其是最初的5亿年,太阳系形成时离散的岩石体及其它物质(即,小行星及彗星) 不断地撞击着地球和其他行星。
这些撞击中至少有一次是极其巨大的,撞击体可能有火星那么大,甚至更大。
这次大撞击可能发生在地球形成后的1亿年内,撞击甩出的一大块或一大堆物质最终形成了月球。
今天,我们仍可从月球及许多行星表面密集分布的由这类撞击造成的巨大环形山,想象这场持续约8亿年之久的狂轰滥炸的规模和后果。
此后,来自地球本身岩石圈内和彗星撞击带来的水汇聚成了遍布地球的海洋,为生命提供了摇篮(最近,全世界各大天文台站都观测到木星轨道附近的利内亚尔彗星在接近太阳时化为水蒸气的过程,计算证明它几乎全由冰雪团块组成,含水量多过33亿kg。
NASA的专家John Mumma 认为如它撞向地球,将在大气层上部解体,释放出大量的水和未受伤的有机分子) 。
他们还指出,我们现在仍可看到月球上被称为―月海‖ 的1 000 km宽的盆地就是天体撞击的证明。
40亿～38亿年前这段时间,地球作为一个比月球更大的靶子,而且又有更强的引力,可能会遭受数以百计的较大规模撞击。
其中可能有几次是由直径约500 km的天体所为,足以产生蒸发全球海洋2700 年,毁灭地表及近地表地下全部生命的超高温大气圈。
尽管环境严酷,但最初的简单生物大多能在这场狂轰滥炸停止后的几亿年就又浮现出来。
最早可识别的化石出现于南非Onverwacht 群、Fig Tree 群、西澳大利亚Warrawoona 群及Apex玄武岩组的燧石层中,它们都是丝状的微生物化石,同位素年龄35 亿～32 亿年(与生命有关的同位素遗迹则可能上溯到38. 5亿年之前) 。
美国加利福尼亚技术学院的行星物理学家K evin A. Maher和David J . Stevens on[3 ]认为,生命可能起源于更早的毁灭性大撞击的间歇期,只是后来又被下一次大撞击所消除。
他们称之为生命的―撞击挫折( Impact Frustra2tion)‖ 。
既使在大规模毁灭性的撞击结束后,较小的撞击可能仍持续到38 亿年前,Sleep 和Zahnle[2 ]强调,任何幸存的生命也许只适于生活在地壳深处,那里的温度相当高,这也许可用来解释为什么被认为是今天所有生命祖先的微生物,它们的基因大多普遍能耐高温,有的至今仍活跃在温度达113 ℃或更高的热泉中。
Sleep 和Zahnle[2 ]指出,严酷的―狂轰滥炸‖ 和微生物的出现是相匹配的,暗示着另一种可能:地球是被来自别处(很可能是火星) 的生命播下了种子。
计算显示,因大撞击而从火星飞溅出的岩石可能早已落到了地球上。
它们足以将火星微生物(也许是岩石包裹的孢子) ,在死于严酷的太空旅行之前快速输送到地球。
Sleep 和Zahnle[2 ]还认为,那时的火星具备比地球更有利于生命的环境。
它是一个比地球小的靶子,而且吸行小行星的引力也较小。
所以毁灭性大撞击的几率较地球低。
火星也许没有海洋,或仅有小而浅的海洋,所以一次约500 km直径的天体撞击产生的水蒸气,仅几十年内就可凝结成液态水,这就可以给地表下的生命一次生存的挣扎机会。
此外,火星内部温度相对不高,允许微生物钻入这个星球内的更深处,远离被撞击烧焦的表面。
火星生命的存在及登陆地球的可能性正再度引人关注。
美国NASA的Donald D. Bogard 和Pratt Johns on[4 ]研究了1970年代中期以来从南级洲冰盖中收集的一些陨石,其中有5块标本因撞击形成的玻璃内含微气泡,测定发现其气体成分与1976 年美国航天探测器―海盗(Viking)‖ 在火星上测定的大气成分一致,从而证明它们是来自火星的陨石。
此后,Harry Y.McSween J r.[5 ]发现1984年收集于南极洲Hills地区Far Western冰盖的编号ALH84001陨石在氧同位素分布及矿物学特征上与那5块陨石都属于火星上的相同岩组。
它重约 1. 9 K g ,同位素年龄(Rb - Sr法,Nd - Sm法及Ar - Ar法) 约45 亿年,呈马铃薯大小的淡绿灰色石头。
成分以硅酸盐为主,其98 %为粗粒状斜方辉石。
它的一个长约 2 mm的切片内生有几个直径约200μm的碳酸盐小球,小球及其周围的多环芳烃(PAH) 有机化学物浓度最高,表明小球形成时截留了很可能是生物分解的腐殖质。
小球富含菱镁矿(MgCO3 ) 、菱铁矿(FeCO3 )及少量碳酸钙和碳酸锰。
透射电镜观察发现,其碳酸盐基质中与硫化物细粒共生的磁铁矿(Fe3O4 ) 晶粒在大小、纯度、形态及晶体结构上,特别是其呈链状排列这一方式上,具有地球上细菌成因的磁铁矿特征。
NASA的David S. McK ay等人[6 ]用扫描电镜详查又发现,这些碳酸盐小球含有长40～80μm的卵球状及长达380μm的分节管状体,很象是微生物化石。
这些现象说明火星至少在当时可能存在液态水及微生物生命形式。
总之,现在掌握的资料显示,无论当时的环境如何恶劣,至少在38亿年前的地球上已经存在低等的微生物生态系统。
2. 2 ―雪球‖早期地球生命可能还面临着另一种威胁:长时间的深度冻结。
天体物理学家们相信,46亿年前地球形成之初,当时的太阳光照比现在要弱25 %～30 % ,这足以使地球从两级到赤道的地表水全部冻结,直到20亿年前太阳辐射出足够的热量时为止,美国宾夕法尼亚大学行星气象学家K en Caldeira 和James F. K asting[7 ]就持这种看法。
然而,地质记录显示,我们不仅看到了约35亿年前清晰的生命迹象,而且地层中还有流水及其侵蚀的痕迹。
光合作用的遗迹已在约27亿年前的海相岩石中找到,看来海洋并未被长时间冻结。
虽然,被普遍认为是最古老的真核生物实体化石的大型光球疑源类(0. 2～6mm) 产自华北串岭沟组地层,其同位素年龄19 亿～18 亿年。
但最近在澳大利亚西南部皮尔利亚拉沙漠沉积岩钻井样品中却发现了年龄为27 亿～25 亿年的真核细胞膜特征组分—甾醇。
说明至少地球在那时并未陷入长期的深度冻结,生命已相当繁茂和多样化。
多年来,研究者们在解答―虚弱年幼的太阳‖ 未使地球长期冻结的原因时,认为这要归功于当时的大气圈拥有300～1000倍于今天的二氧化碳含量产生的强烈温室效应。
但如此高浓度的二氧化碳大气将会与土壤中的铁结合,在太古代岩石中留下含铁碳酸盐,但这种情况并未发现。
后来,美国SETI学院的宇宙化学家Carl Sagan 和Christopher Chyba[8 ]提出另一种解释:大气圈中高浓度的氨气也能支持早期地球的温室效应。