从远古到现代,人类一直在追问生命的起源:“我们是谁?从哪里来?”一切无生命的物质,如何逐步转变为会呼吸、繁衍、思考的生命呢?过去的百年间,科学家深入地底、潜入海洋,甚至在实验室里重现四十亿年前的环境,试图捕捉那一瞬间:无生命究竟在何时、以何种方式得到了“生命”。
让我们回到46亿年前,地球刚刚形成之际。彼时的地球是一片火海,根本无法与“宜居”一词挂钩。故事起源于一片星云。在银河系的一隅,这片分子云含有氢、氦以及微量尘埃,静静漂浮了数十亿年,直到一颗大质量恒星走向生命终点,超新星爆炸的冲击波打破了云团的平衡,促使其内部引力胜出,开始坍缩,最终点燃了核聚变,形成了太阳。
太阳周围未被吸入的气体和尘埃随之产生了转动,形成了一个原行星盘。盘中的尘埃颗粒在静电作用下聚集,逐渐演变为更大的颗粒,这些便是后来行星的雏形。地球就是在这一过程中不断在轨道上相撞而成。然而,在那时,地球依旧是一个不适合生存的环境。巨大的小行星和彗星不断撞击,产生的热量使得地表熔化,形成深层的岩浆海洋,温度高达1200摄氏度。 qy球友会官网
大约45.3亿年前,又一次巨大的撞击发生。一个与火星相当的天体(后称忒伊亚)撞击了幼年地球,造成地球轴心倾斜23.5度,并伴随形成月球。这次撞击改变了地球的结构,重熔的岩浆内部形成了密度极大的地核,而较轻的硅酸盐物质则浮升为地幔,最终冷却形成了一层地壳。
接下来的几亿年,地球继续降温,但火山依旧活跃,释放出水蒸气、二氧化碳等气体,逐步形成了原始大气。在此阶段,大气中几乎没有氧气,大部分氧气与岩石中的铁结合形成氧化铁,游离氧气的出现要等到光合作用的发展。
随着气温继续降低,水蒸气凝结成雨,形成了原始海洋。在当时,海洋是烈焰般的浓汤,月球离地球很近,潮汐力量巨大,环境极端,水面蒸腾着,其中二氧化碳浓度也极高,温室效应剧烈,地表温度甚至可能达到200度。 qy球友会官网
尽管如此,这样的环境中却可能孕育了生命。生命的形成需要液态水、能量及构成生物的化学元素,而早期地球正好具备了这些条件。尽管科学家们对生命的确切起源仍存在争论,但早在1924年,俄国化学家亚历山大·奥帕林便提出了一个重要的理论,认为早期海洋中的有机物在能量作用下聚合,最终可能演变为生命的起源。
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