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一场大雨

如果有一天我们能发明一台时光机器,得以让我们穿越时空回到45.5亿年前地球刚形成时的样子,估计没有一个人愿意回去,原因是因为当时的地球更像是一个炼狱。

39亿年前,一场持续了千万年的大雨,孕育了地球最原始的生命

地球的形成是由无数个陨石的撞击形成的。由于撞击释放的能量非常巨大,以至于在地球刚形成时,其温度达到了1200摄氏度,没有氧气,没有水源,只有熔融的岩浆,如果我们站在此时的地球上,我们要会被高温烫死,要么会被这里的毒气毒死或者因缺乏氧气而死亡。

39亿年前,一场持续了千万年的大雨,孕育了地球最原始的生命

在地球形成后大约5-6亿年里,也就是在39亿年前,地球又遭受了一场大规模小行星、陨石的撞击,这些陨石以及小行星中含有极其稀少的水,但是,这场撞击持续了大约2000多万年,这些小行星为地球运来了大量的水。

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除此之外,地球在形成时也自带了一部分水,但由于地球刚形成时温度极高,导致这些水无法以液态的形式存在在地球上,而是以水蒸气的形式存在,这些水蒸气一部分逃逸出了地球,但大多数水蒸气受到地球引力的束缚,被牢牢地锁在了地球大气层周围。

随着地球表面温度逐渐冷却,大气层中的水蒸气得以凝结成雨,落在地球表面。不过此时的地球温度依旧很高,大约70-80摄氏度左右。高温环境会使得水更容易被蒸发,而蒸发后的水蒸气又会凝结成雨,降落在地球表面。就这样,当时的水不停的在液态-气态之间转换。

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当时的地球环境是高温、多雨的天气,就像是如今的热带雨林一样经常下雨,只是在39亿年前,地球上的水汽循环更为迅速,这场雨持续了大约上千万年的时间。当然我们必须要说,并不是这场雨一直下,从未停止过,而是经常下雨,晴天比较少见。比如:热带雨林高温多雨,但也会出现阳光。

这场持续了上千万年的雨最终汇聚在了地球表面,形成了原始海洋,然而此时的地球还毫无生机,但在海底之下,地球上最为原始的生命却悄悄地在这里形成了。

生命起源

在地球出现原始海洋之后,在海洋的热泉口附近,生命在这里悄悄诞生了。

海底热泉口又被称为海底烟囱,这些烟囱有些喷发“白色的烟雾”,被称之为“白烟囱”;有些喷发“黑色的烟雾”,被称为“黑烟囱”。

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事实上,这里喷发的并不是烟雾,而是相当于火山口,这里常年喷发着来自地底灼热的硫化物,当它们与冰冷的海水凝结在一起时,就形成了类似于烟雾的效果。

这些烟雾喷发的物质相当蓬松多孔,它们不断堆积在火山口附近,形成了一个个高耸的“烟囱口”。1977年深海潜艇阿尔文号在加拉帕加斯群岛执行任务,就在那里发现了海底热泉口。

海底热泉口远离陆地表面,长年没有接受阳光照射。而且,这里温度异常之高,常年维持在300-400摄氏度之间,并且存在着强酸强碱,按理说这里应该是荒芜一片,然而阿尔文号却发现这里生机勃勃。不仅有许多古细菌,还有小型虾类、节肢动物以及红短管状虫等各种生物。

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面对这一景象,就连科学家们都困惑了,毕竟海底热泉口无法照射到阳光,既然如此,那生物赖以生存的能量来自于哪里呢?

阿尔文号采集了这里的岩石,科学家对这些岩石研究后发现,这些岩石中含有非常多的孔洞,孔洞直径大小刚好和单细胞大小相同,而且还发现了许多有机物。

后来,科学家们研究后发现这里可能是地球生命起源的地方,并提出了一个假说:海底热泉口假说。

39亿年前,一场持续了千万年的大雨,孕育了地球最原始的生命

科学家们认为,在海底热泉口附近,一些物质可以在高温之中通过化学反应的方式形成有机物氨基酸,这一点米勒实验曾经验证过。

只是氨基酸并不是生命,但在机缘巧合之下,这些氨基酸随机组合进入了热泉口岩石上的孔洞之中,由于孔洞直径非常小,所以氨基酸难以逃逸出去,而它们随机组合在一起后,有非常少的一部分就形成了非常原始的生命。这些原始生命并不是利用太阳提供能量,而是海底热泉口持续不断地向外喷发高温物质。

由于海底热泉口常年向外喷发地幔层的高温物质,使得这里与冰冷的海水之间形成了丰富的氢离子浓度差,原始生命就利用氢离子浓度差带动ATP生产能量,从而存活下来。

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尽管原始生命没有细胞膜,也没有遗传物质,甚至它们存活的时间也不长,但它们就是这样随机组合地生活着,大多数的存在都毫无意义,直到有一天,有一个生命在机缘巧合之下拥有了RNA作为遗传物质,从而实现了将自己的基因传递下去,这就是RNA世界假说。

在又一次的机缘巧合之下,原始生命拥有了细胞膜,拥有细胞膜能够让它们脱离海底热泉口,朝向海洋其他地方游去,至此,原始生命就这样诞生了,而如今的我们都是这群原始生命的后代。

39亿年前,一场持续了千万年的大雨,孕育了地球最原始的生命

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