30 亿年前的巨大影响可能促进了地球上的生命

陨石的名声相当糟糕。公平地说,最近对地球的重大影响是相当毁灭性的,抹去了占所有动物物种的四分之三在地球上。

但是,在很久以前,一个大得多的撞击物可能产生了相反的效果。

大约 32.6 亿年前,一块巨大的岩石,大小在 50 到 200 倍之间奇克苏鲁布恐龙杀手袭击了我们的星球。根据哈佛大学地质学家 Nadja Drabon 领导的一个团队的说法,这种令人震惊的巨大影响造成的剧变会搅动营养物质,从而为少数早期微生物提供动力。

“想象一下你站在科德角海岸边的浅水架上,”Drabon 说.“这是一个低能耗的环境,没有强流。然后突然之间,一场巨大的海啸席卷而来,撕裂了海底。

我们不知道巨大的陨石撞击对我们的星球有什么影响。总的来说,这是一件好事。但是我们能够建模和模拟发生的事情,重建事件基于地质记录中的矿物沉积。

该团队研究了巴伯顿绿岩带的岩层。(Drabon 等人,美国国家科学院 (PNAS, 2024)

一种称为巴伯顿绿石带包含了 32.6 亿年前震撼地球的巨大撞击的证据,这一事件被称为 S2。Drabon 和她的同事对 S2 岩层中的矿物进行了艰苦的表征,并设计了对随后事件序列的重建。

这仍然会是相当毁灭性的。碰撞产生的热量会从海洋的表层蒸发,而预计撞击本身会将灰尘和碎片喷入大气中,形成浓雾,阻挡阳光并阻碍生活在浅水区的光合作用微生物。

还会有一场巨大的海啸疏浚海底,将通常封存在深处的物质带到了地表。

虽然这会伤害到许多此时已经存在了几亿年的新兴生命形式,但对一些人来说却是一件好事。

例如,陨石本身会释放出磷,而从海底疏浚的海水会富含铁。这两种元素都会喂养任何能够代谢它们的微生物,导致它们的数量出现短暂但显着的峰值,然后地球才会重新稳定下来。对于浅水区中铁代谢微生物水华来说尤其如此。

“我们认为撞击事件对生活来说是灾难性的,但这项研究强调的是,这些影响会对生活产生好处,尤其是在早期,”Drabon 说.“这些影响实际上可能让生命蓬勃发展。”

详细说明 S2 陨石撞击造成的变化的图表。(Drabon 等人,美国国家科学院 (PNAS, 2024)

那将是超过 25 亿年在多细胞生物出现之前,将自己的重大变化引入地球的生物圈。和恐龙直到大约2.5 亿年前,或多或少,一直统治着,直到 Chicxulub 陨石触发白垩纪-古近纪灭绝 6600 万年前。

即使是那次毁灭性撞击——我们确信唯一一颗陨石与灭绝事件有关——也为生命的繁荣开辟了新的途径。随着非鸟类恐龙、哺乳动物崛起以填补空缺的生态位;如果没有那场灾难,人类可能永远不会出现。

因此,虽然大规模陨石撞击确实对某些生物体有重大的有害影响,但它可以以意想不到的方式使其他生物体受益。事实上,完全有可能的是,反复的早期撞击改变了地球,使其为随后的进化爆炸做好了准备。

“我们的研究表明,在全球范围内,由于重大撞击事件,早期生命可能受益于营养物质和电子供体的涌入,以及新的环境。”研究人员写道.

他们计划进一步研究巴伯顿绿岩带,试图拼凑出地球生命史上这个神秘但可能至关重要的时期。

该研究已发表在美国国家科学院院刊.

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